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.

High-quality conforming hexahedral meshes of patient-specific abdominal aortic aneurysms including their intraluminal thrombi

In order to perform finite element (FE) analyses of patient-specific abdominal aortic aneurysms, geometries derived from medical images must be meshed with suitable elements. We propose a semi-automatic method for generating conforming hexahedral meshes directly from contours segmented from medical images. Magnetic resonance images are generated using a protocol developed to give the abdominal aorta high contrast against the surrounding soft tissue. These data allow us to distinguish between the different structures of interest. We build novel quadrilateral meshes for each surface of the sectioned geometry and generate conforming hexahedral meshes by combining the quadrilateral meshes. The three-layered morphology of both the arterial wall and thrombus is incorporated using parameters determined from experiments. We demonstrate the quality of our patient-specific meshes using the element Scaled Jacobian. The method efficiently generates high-quality elements suitable for FE analysis, even in the bifurcation region of the aorta into the iliac arteries. For example, hexahedral meshes of up to 125,000 elements are generated in less than 130 s, with 94.8 % of elements well suited for FE analysis. We provide novel input for simulations by independently meshing both the arterial wall and intraluminal thrombus of the aneurysm, and their respective layered morphologies.

Low-Intensity Pulsed Ultrasound Improves the Functional Properties of Cardiac Mesoangioblasts

Cell-based therapy is a promising approach for many diseases, including ischemic heart disease. Cardiac mesoangioblasts are committed vessel-associated progenitors that can restore to a significant, although partial, extent, heart structure and function in a murine model of myocardial infarction. Low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) is a noninvasive form of mechanical energy that can be delivered into biological tissues as acoustic pressure waves, and is widely used for clinical applications including bone fracture healing. We hypothesized that the positive effects of LIPUS on bone and soft tissue, such as increased cell differentiation and cytoskeleton reorganization, could be applied to increase the therapeutic potential of mesoangioblasts for heart repair. In this work, we show that LIPUS stimulation of cardiac mesoangioblasts isolated from mouse and human heart results in significant cellular modifications that provide beneficial effects to the cells, including increased malleability and improved motility. Additionally, LIPUS stimulation increased the number of binucleated cells and induced cardiac differentiation to an extent comparable with 5´-azacytidine treatment. Mechanistically, LIPUS stimulation activated the BMP-Smad signalling pathway and increased the expression of myosin light chain-2 together with upregulation of β1 integrin and RhoA, highlighting a potentially important role for cytoskeleton reorganization. Taken together, these results provide functional evidence that LIPUS might be a useful tool to explore in the field of heart cell therapy

AVALIAÇÃO CEFALOMÉTRICA DO TECIDO MOLE EM JOVENS COM OCLUSÃO NORMAL: APLICAÇÃO E COMPARAÇÃO DA ANÁLISE DE ARNETT et al.

Este estudo teve como objetivo aplicar e avaliar a Análise Cefalométrica do Tecido Mole proposta por ARNETT et al. em jovens brasileiros, determinando seus valores médios e comparando com os dos autores. A amostra compôs-se de 60 indivíduos, sendo 24 do sexo masculino e 36 do sexo feminino. Todos brasileiros, leucodermas e portadores de oclusão normal natural, apresentando um mínimo de quatro das seis chaves de oclusão de ANDREWS. A utilização da posição natural da cabeça e da linha vertical verdadeira no momento da obtenção das telerradiografias compuseram a metodologia do trabalho. Avaliaram-se os fatores dentários e os esqueléticos, as espessuras do tecido mole, os comprimentos faciais, as projeções do tecido mole em relação à Linha Vertical Verdadeira e a harmonia intramandibular, a intermaxilar e a facial total. Os resultados demonstraram que os valores médios da amostra estudada apresentaram diferenças em relação aos valores normativos de ARNETT et al. na maioria das variáveis e quando comparados entre si, verificou-se que os americanos apresentaram altura facial maior, perfil facial mais reto e nariz mais proeminente que os brasileiros, tanto para o sexo masculino como para o feminino. O sexo masculino apresentou altura facial e espessura dos tecidos moles maior que o sexo feminino, porem, lábios superior e inferior menos protruídos em relação à Linha Vertical Verdadeira. A

AVALIAÇÃO CEFALOMÉTRICA DO TECIDO MOLE EM JOVENS COM OCLUSÃO NORMAL: APLICAÇÃO E COMPARAÇÃO DA ANÁLISE DE ARNETT et al.

Este estudo teve como objetivo aplicar e avaliar a Análise Cefalométrica do Tecido Mole proposta por ARNETT et al. em jovens brasileiros, determinando seus valores médios e comparando com os dos autores. A amostra compôs-se de 60 indivíduos, sendo 24 do sexo masculino e 36 do sexo feminino. Todos brasileiros, leucodermas e portadores de oclusão normal natural, apresentando um mínimo de quatro das seis chaves de oclusão de ANDREWS. A utilização da posição natural da cabeça e da linha vertical verdadeira no momento da obtenção das telerradiografias compuseram a metodologia do trabalho. Avaliaram-se os fatores dentários e os esqueléticos, as espessuras do tecido mole, os comprimentos faciais, as projeções do tecido mole em relação à Linha Vertical Verdadeira e a harmonia intramandibular, a intermaxilar e a facial total. Os resultados demonstraram que os valores médios da amostra estudada apresentaram diferenças em relação aos valores normativos de ARNETT et al. na maioria das variáveis e quando comparados entre si, verificou-se que os americanos apresentaram altura facial maior, perfil facial mais reto e nariz mais proeminente que os brasileiros, tanto para o sexo masculino como para o feminino. O sexo masculino apresentou altura facial e espessura dos tecidos moles maior que o sexo feminino, porem, lábios superior e inferior menos protruídos em relação à Linha Vertical Verdadeira. A

AVALIAÇÃO CEFALOMÉTRICA DA ESTABILIDADE DO TRATAMENTO COM O REGULADOR DE FUNÇÃO FRÄNKEL-2

O objetivo desta pesquisa consistiu em comparar as alterações dentárias, esqueléticas e tegumentares promovidas pelo aparelho de Fränkel-2 com um grupo controle, além de observar a estabilidade desses efeitos promovidos pelo tratamento, num período médio de 7,11 anos pós-tratamento. A amostra compreendeu um total de 90 telerradiografias em norma lateral, sendo 54 telerradiografias provenientes de 18 pacientes tratados com o RF-2 avaliados em três fases (T1:início de tratamento;T2: final de tratamento e T3: pós-tratamento) e 36 telerradiografias de 18 pacientes-controle, observados em dois tempos. Para comparação entre os grupos tratado e controle foi utilizado o teste t de Student não pareado. Já para a análise dos valores do grupo tratado nos três tempos (T1, T2 e T3) foi utilizada a Análise de Variância (ANOVA) a um critério e o teste de Tukey (p<0,05). As principais alterações proporcionadas pelo aparelho RF-2 observadas a partir da comparação do grupo tratado com o controle envolveram efeitos mandibulares, principalmente a protrusão e aumento do comprimento mandibular associado com uma rotação horária, que resultou em uma maior altura facial total (N-Me) e ântero-inferior (AFAI), além de suave rotação anti-horária do plano palatino (SN.PP). Os incisivos superiores retruíram e o inferior vestibularizou. Houve uma distalização relativa dos molares superiores juntamente com a diminuição do overjet , desta forma a convexidade do perfil facial tegumentar melhorou. No período pós-tratamento (T3) observou-se uma estabilidade sagital de maxila (SNA) e mandíbula (SNB), das variáveis do padrão facial, da inclinação do incisivo superior, do ângulo nasolabial e do overjet . A mandíbula e a maxila continuaram a crescer no sentido antero-posterior, juntamente com as alturas faciais Houve também a extrusão de incisivos e molares. Já o plano oclusal e o ângulo goníaco diminuíram na fase pós-tratamento.(AU)

AVALIAÇÃO CEFALOMÉTRICA DA ESTABILIDADE DO TRATAMENTO COM O REGULADOR DE FUNÇÃO FRÄNKEL-2

O objetivo desta pesquisa consistiu em comparar as alterações dentárias, esqueléticas e tegumentares promovidas pelo aparelho de Fränkel-2 com um grupo controle, além de observar a estabilidade desses efeitos promovidos pelo tratamento, num período médio de 7,11 anos pós-tratamento. A amostra compreendeu um total de 90 telerradiografias em norma lateral, sendo 54 telerradiografias provenientes de 18 pacientes tratados com o RF-2 avaliados em três fases (T1:início de tratamento;T2: final de tratamento e T3: pós-tratamento) e 36 telerradiografias de 18 pacientes-controle, observados em dois tempos. Para comparação entre os grupos tratado e controle foi utilizado o teste t de Student não pareado. Já para a análise dos valores do grupo tratado nos três tempos (T1, T2 e T3) foi utilizada a Análise de Variância (ANOVA) a um critério e o teste de Tukey (p<0,05). As principais alterações proporcionadas pelo aparelho RF-2 observadas a partir da comparação do grupo tratado com o controle envolveram efeitos mandibulares, principalmente a protrusão e aumento do comprimento mandibular associado com uma rotação horária, que resultou em uma maior altura facial total (N-Me) e ântero-inferior (AFAI), além de suave rotação anti-horária do plano palatino (SN.PP). Os incisivos superiores retruíram e o inferior vestibularizou. Houve uma distalização relativa dos molares superiores juntamente com a diminuição do overjet , desta forma a convexidade do perfil facial tegumentar melhorou. No período pós-tratamento (T3) observou-se uma estabilidade sagital de maxila (SNA) e mandíbula (SNB), das variáveis do padrão facial, da inclinação do incisivo superior, do ângulo nasolabial e do overjet . A mandíbula e a maxila continuaram a crescer no sentido antero-posterior, juntamente com as alturas faciais Houve também a extrusão de incisivos e molares. Já o plano oclusal e o ângulo goníaco diminuíram na fase pós-tratamento.(AU)

A new mechanism of sound generation in songbirds

Our current understanding of the sound-generating mechanism in the songbird vocal organ, the syrinx, is based on indirect evidence and theoretical treatments. The classical avian model of sound production postulates that the medial tympaniform membranes (MTM) are the principal sound generators. We tested the role of the MTM in sound generation and studied the songbird syrinx more directly by filming it endoscopically. After we surgically incapacitated the MTM as a vibratory source, zebra finches and cardinals were not only able to vocalize, but sang nearly normal song. This result shows clearly that the MTM are not the principal sound source. The endoscopic images of the intact songbird syrinx during spontaneous and brain stimulation-induced vocalizations illustrate the dynamics of syringeal reconfiguration before phonation and suggest a different model for sound production. Phonation is initiated by rostrad movement and stretching of the syrinx. At the same time, the syrinx is closed through movement of two soft tissue masses, the medial and lateral labia, into the bronchial lumen. Sound production always is accompanied by vibratory motions of both labia, indicating that these vibrations may be the sound source. However, because of the low temporal resolution of the imaging system, the frequency and phase of labial vibrations could not be assessed in relation to that of the generated sound. Nevertheless, in contrast to the previous model, these observations show that both labia contribute to aperture control and strongly suggest that they play an important role as principal sound generators.

Mutations in HYAL1, a member of a tandemly distributed multigene family encoding disparate hyaluronidase activities, cause a newly described lysosomal disorder, mucopolysaccharidosis IX

Hyaluronan (HA), a large glycosaminoglycan abundant in the extracellular matrix, is important in cell migration during embryonic development, cellular proliferation, and differentiation and has a structural role in connective tissues. The turnover of HA requires endoglycosidic breakdown by lysosomal hyaluronidase, and a congenital deficiency of hyaluronidase has been thought to be incompatible with life. However, a patient with a deficiency of serum hyaluronidase, now designated as mucopolysaccharidosis IX, was recently described. This patient had a surprisingly mild clinical phenotype, including notable periarticular soft tissue masses, mild short stature, an absence of neurological or visceral involvement, and histological and ultrastructural evidence of a lysosomal storage disease. To determine the molecular basis of mucopolysaccharidosis IX, we analyzed two candidate genes tandemly distributed on human chromosome 3p21.3 and encoding proteins with homology to a sperm protein with hyaluronidase activity. These genes, HYAL1 and HYAL2, encode two distinct lysosomal hyaluronidases with different substrate specificities. We identified two mutations in the HYAL1 alleles of the patient, a 1412G → A mutation that introduces a nonconservative amino acid substitution (Glu268Lys) in a putative active site residue and a complex intragenic rearrangement, 1361del37ins14, that results in a premature termination codon. We further show that these two hyaluronidase genes, as well as a third recently discovered adjacent hyaluronidase gene, HYAL3, have markedly different tissue expression patterns, consistent with differing roles in HA metabolism. These data provide an explanation for the unexpectedly mild phenotype in mucopolysaccharidosis IX and predict the existence of other hyaluronidase deficiency disorders.

Efeitos do ramipril sobre a doença periodontal induzida experimentalmente em ratos

A doença periodontal (DP) corresponde a um grupo de doenças inflamatórias que acomete as estruturas periodontais de proteção e de suporte e pode levar à perda dentária. A etiologia está relacionada à placa dentobacteriana que leva à produção de grande quantidade de citocinas pró-inflamatórias importantes na destruição tecidual. A angiotensina (Ang) II também pode contribuir para a inflamação e destruição tecidual no periodonto agindo como mediador chave. A utilização de drogas que atuem na cascata do sistema renina-angiotensina (SRA) poderia interferir no estado de saúde ou inflamação do tecido mole, na perda óssea alveolar e na expressão gênica dos componentes do SRA e mediadores inflamatórios. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi investigar se o ramipril, um inibidor da enzima conversora de angiotensina (ECA), altera a progressão da DP induzida experimentalmente em ratos. Foi utilizado o modelo de indução da DP por colocação de ligadura ao redor do primeiro molar inferior direito de ratos. Os grupos com 10 animais cada, foram divididos em tratados com ramipril (via gavagem 10 mg/kg/dia) ou água (veículo) durante 14 e 21 dias e o grupo Sham submetido à indução fictícia da DP. Outros quatro grupos foram submetidos ao pré-tratamento com ramipril durante os períodos de 7 e 14 dias e após a indução da DP e tratados por 14 ou 21 dias. As metodologias de avaliação foram: extração de RNA total, transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase quantitativa (RTqPCR), análises histológica e da perda óssea alveolar. Os dados foram analisados por meio de gráficos e os resultados foram submetidos à análise unidirecional de variância (ANOVA) e representaram médias e respectivos desvios-padrão. Diferenças entre os grupos foram consideradas estatisticamente significativas quando p < 0,05. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o ramipril foi capaz de reduzir a progressão da perda óssea no grupo tratado por 21 dias (DP-21d-Rami), entretanto houve aumento do processo inflamatório, além de alteração da expressão de RNAm de ECA-2 e do receptor Mas, alguns mediadores do processo inflamatório, como COX2 e VEGF, e os receptores VEGF-R1 e VEGF-R2.

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.

Crioterapia como tratamento de entorses de tornozelos de atletas: revisão sistemática

A crioterapia é prática comum na medicina esportiva, pela praticidade, facilidade de acesso e baixo custo, possuindo vantajoso uso na Saúde Pública. No entanto, os efeitos analgésicos do gelo tem pouca base objetiva e sistematizada em termos de técnicas, duração e frequência. O objetivo deste estudo foi sintetizar através da revisão sistemática (RS) as evidências relativas à efetividade da crioterapia para o tratamento das entorses de tornozelo de atletas. A RS é um método de pesquisa observacional e retrospectivo, pelo qual se tratam artigos, preferencialmente Ensaios Clínicos Aleatórios – ECA, como sujeitos da investigação, com rigorosos critérios de inclusão e exclusão e, quando possível, realiza-se uma macro estatística dos resultados – metaanálise. No presente RS, foram consultados cinco bancos de dados - Medline, Embase, Cochrane, Lilacs e PEDro para buscar ECA sobre crioterapia com os desfechos dor, edema, rigidez e função. Resultados: 289 estudos foram identificados inicialmente, dos quais nove com tratamentos isolados ou associados à crioterapia, porém apenas um preencheu aos critérios de inclusão, cujo N era 121 atletas, dos quais 64 receberam a crioterapia (funcional) e 57 no grupo controle (imobilização). Maior probabilidade para o evento dor foi observada no grupo controle, após 3 e 12 meses. A RS revelou uma lacuna em ECA dentro do tema, mas não encontrou efeito adverso na prática da crioterapia, sendo um princípio analgésico importante, sobretudo em lesões de tecidos moles.

Recurrent bacteremia with Streptococcus dysgalactiae: a case-control study.

Beta-hemolytic streptococci of groups C and G, designated as Streptococcus dysgalactiae (SD), can cause severe and recurring invasive infections. In this case-control study, we aimed to identify clinical and molecular risk factors for recurrence of SD bacteremia. Twenty-two cases of recurrent SD bacteremia were identified, and median time between episodes was 6 months. The most frequent clinical manifestation was skin and soft tissue infection. Cases and 92 controls, with single-episode SD bacteremia, showed similar demographics, had similar Charlson comorbidity scores, and had similar clinical presentations. Thirty-day fatality was 13% among controls, whereas none of 22 cases died. In 19 cases (86%), the same emm type was encountered in both episodes. SD isolates from recurrent episodes and from single episodes had a similar emm type distribution. Thus, we did not identify clinical risk factors for recurrences. The high proportion of identical emm types in recurrent episodes indicates a host-specific colonization.

Caractérisation tridimensionnelle de l’amplitude articulaire de l’épaule

L’épaule est l’articulation la plus mobile et la plus instable du corps humain dû à la faible quantité de contraintes osseuses et au rôle des tissus mous qui lui confèrent au moins une dizaine de degrés de liberté. La mobilité de l’épaule est un facteur de performance dans plusieurs sports. Mais son instabilité engendre des troubles musculo-squelettiques, dont les déchirures de la coiffe des rotateurs sont fréquentes et les plus handicapantes. L’évaluation de l’amplitude articulaire est un indice commun de la fonction de l’épaule, toutefois elle est souvent limitée à quelques mesures planaires pour lesquelles les degrés de liberté varient indépendamment les uns des autres. Ces valeurs utilisées dans les modèles de simulation musculo-squelettiques peuvent amener à des solutions non physiologiques. L’objectif de cette thèse était de développer des outils pour la caractérisation de la mobilité articulaire tri-dimensionnelle de l’épaule, en passant par i) fournir une méthode et son approche expérimentale pour évaluer l’amplitude articulaire tridimensionnelle de l’épaule incluant des interactions entre les degrés de liberté ; ii) proposer une représentation permettant d’interpréter les données tri-dimensionnelles obtenues; iii) présenter des amplitudes articulaires normalisées, iv) implémenter une amplitude articulaire tridimensionnelle au sein d’un modèle de simulation numérique afin de générer des mouvements sportifs optimaux plus réalistes; v) prédire des amplitudes articulaires sécuritaires et vi) des exercices de rééducation sécuritaires pour des patients ayant subi une réparation de la coiffe des rotateurs. i) Seize sujets ont été réalisé séries de mouvements d’amplitudes maximales actifs avec des combinaisons entre les différents degrés de liberté de l’épaule. Un système d’analyse du mouvement couplé à un modèle cinématique du membre supérieur a été utilisé pour estimer les cinématiques articulaires tridimensionnelles. ii) L’ensemble des orientations définies par une séquence de trois angles a été inclus dans un polyèdre non convexe représentant l’espace de mobilité articulaire prenant en compte les interactions entre les degrés de liberté. La combinaison des séries d’élévation et de rotation est recommandée pour évaluer l’amplitude articulaire complète de l’épaule. iii) Un espace de mobilité normalisé a également été défini en englobant les positions atteintes par au moins 50% des sujets et de volume moyen. iv) Cet espace moyen, définissant la mobilité physiologiques, a été utilisé au sein d’un modèle de simulation cinématique utilisé pour optimiser la technique d’un élément acrobatique de lâcher de barres réalisée par des gymnastes. Avec l’utilisation régulière de limites articulaires planaires pour contraindre la mobilité de l’épaule, seulement 17% des solutions optimales sont physiologiques. En plus, d’assurer le réalisme des solutions, notre contrainte articulaire tridimensionnelle n’a pas affecté le coût de calculs de l’optimisation. v) et vi) Les seize participants ont également réalisé des séries d’amplitudes articulaires passives et des exercices de rééducation passifs. La contrainte dans l’ensemble des muscles de la coiffe des rotateurs au cours de ces mouvements a été estimée à l’aide d’un modèle musculo-squelettique reproduisant différents types et tailles de déchirures. Des seuils de contrainte sécuritaires ont été utilisés pour distinguer les amplitudes de mouvements risquées ou non pour l’intégrité de la réparation chirurgicale. Une taille de déchirure plus grande ainsi que les déchirures affectant plusieurs muscles ont contribué à réduire l’espace de mobilité articulaire sécuritaire. Principalement les élévations gléno-humérales inférieures à 38° et supérieures à 65°, ou réalisées avec le bras maintenu en rotation interne engendrent des contraintes excessives pour la plupart des types et des tailles de blessure lors de mouvements d’abduction, de scaption ou de flexion. Cette thèse a développé une représentation innovante de la mobilité de l’épaule, qui tient compte des interactions entre les degrés de liberté. Grâce à cette représentation, l’évaluation clinique pourra être plus exhaustive et donc élargir les possibilités de diagnostiquer les troubles de l’épaule. La simulation de mouvement peut maintenant être plus réaliste. Finalement, nous avons montré l’importance de personnaliser la rééducation des patients en termes d’amplitude articulaire, puisque des exercices passifs de rééducation précoces peuvent contribuer à une re-déchirure à cause d’une contrainte trop importante qu’ils imposent aux tendons.

Changes in body water distribution during treatment with inhaled steroid in pre-school children

Primary objective: The study aimed to examine the changes in water distribution in the soft tissue during systemic steroid activity. Research design: A three-way cross-over, randomized, placebo-controlled, double-blind trial was used, including 4 weeks of fluticasone propionate pMDI 200 mug b.i.d. delivered via Babyhaler(R), budesonide pressurized metered dose inhaler (pMDI) 200 mug b.i.d. delivered via Nebuchamber(R) and placebo. Spacers were primed before use. In total, 40 children aged 1-3 years, with mild intermittent asthma were included. Twenty-five of the children completed all three treatments. At the end of each treatment period body impedance and skin ultrasonography were measured. Methods and procedures: We measured changes in water content of the soft tissues by two methods. Skin ultrasonography was used to detect small changes in dermal water content, and bioelectrical impedance was used to assess body water content and distribution. Main outcomes and results: We found an increase in skin density of the shin from fluticasone as measured by ultrasonography (p = 0.01). There was a tendency for a consistent elevation of impedance parameters from active treatments compared to placebo although overall this effect was not statistically significant (0.1< p <0.2). However, sub-analyses indicated a significant effect on whole-body and leg impedance from budesonide treatment (p <0.05). Conclusion: Decreased growth during inhaled steroid treatment seems to partly reflect generalized changes in body water.