Avaliação da infecção de megacariócitos e plaquetas pelo VHC e sua influência na fisiopatologia da hepatite C

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

Morphological structure of the liver in tambaqui, Colossoma macropomum (Cuvier, 1818)

This research aimed to describe the macroscopic and microscopic liver of tambaqui, Colossoma macropomum, Teleost freshwater Family Characidae, of great economic interest for the Amazon basin. We used six juveniles aged between six month and one year, from the small holding Esteio, Alta Floresta/MT, that develops mainly fish farming. The body was photographed in situ, described macroscopically, and fragments were removed and processed by routine histological techniques through paraffin embedding and HE staining. The liver, located ventrally to the swim bladder and craniodorsally to the stomach, is brownish red and consisted of three lobes, the right lateral, the left lateral and the ventral lobe. Microscopically, the parenchyma consists of hepatocytes varying from irregular rounded hexagonal to round forms with a large and central nucleus, and arranged in linear strings limited by sinusoids and radiating to central veins, but with absence of liver lobules. The central veins are distributed throughout the parenchyma, while the portal space consists in most cases only of a hepatic vein and bile duct; elsewhere exist artery and duct. Formation of portal triads was not founde. Melano macrophages were frequently seen dispersed throughout the central parenchyma. The morphofunctional study of the digestive system of fishes of the Amazon basin is important to obtain knowledge about their weight gain, large scale production for human consumption and preservation of the species, and has also its importance for being used as bioindicators today.

Association between hepatic cholesterol and oleic acid in the liver of rats treated with partially hydrogenated vegetable oil

Objective The aim of the present study was to investigate the lipid profiles of the hepatic and adipose tissues of Wistar rats treated for 21 days with a diet high in saturated fat (high saturated fat, n=6) or high in hydrogenated fat, that is, having 50% partially hydrogenated vegetable oil in its composition (high hydrogenated fat, n=6), and compare them to those of a control group (control group, n=6). Methods Adipose tissue and total hepatic fat were higher in the saturated fat group than in the hydrogenated fat group. Hepatic lipid peroxidation was greatest in the saturated fat group, with consequent lower hepatic vitamin E and A levels. In contrast, serum vitamin A was highest in the saturated fat group. Analysis of hepatic lipid fractions found more cholesterol and less high density lipoprotein-cholesterol in the hydrogenated fat group. The hydrogenated fat group had the highest levels of triacylglycerols, followed by the saturated fat group. Results Significant amounts of trans fatty acids were detected in the hepatic and adipose tissues of the hydrogenated fat group. Among the identified fatty acids, 18:1n9 had a higher positive association with hepatic cholesterol and triacylglycerols, and a higher negative association with high density lipoprotein-cholesterol. Partially hydrogenated vegetable oil promotes greater accumulation of cholesterol and triacylglycerols in the liver than saturated fats. Conclusion Trans fatty acids were incorporated into hepatocytes and adipocytes in a highly efficient manner.

Bioelectrical impedance analysis and anthropometry for the determination of body composition in rats: effects of high-fat and high-sucrose diets

Objective The aim of the present study was to determine the impedance of Wistar rats treated with high-fat and high-sucrose diets and correlate their biochemical and anthropometric parameters with chemical analysis of the carcass. Methods Twenty-four male Wistar rats were fed a standard (AIN-93), high-fat (50% fat) or high-sucrose (59% of sucrose) diet for 4 weeks. Abdominal and thoracic circumference and body length were measured. Bioelectrical impedance analysis was used to determine resistance and reactance. Final body composition was determined by chemical analysis. Results Higher fat intake led to a high percentage of liver fat and cholesterol and low total body water in the High-Fat group, but these changes in the biochemical profile were not reflected by the anthropometric measurements or bioelectrical impedance analysis variables. Anthropometric and bioelectrical impedance analysis changes were not observed in the High-Sucrose group. However, a positive association was found between body fat and three anthropometric variables: body mass index, Lee index and abdominal circumference. Conclusion Bioelectrical impedance analysis did not prove to be sensitive for detecting changes in body composition, but body mass index, Lee index and abdominal circumference can be used for estimating the body composition of rats.

Hérnias abdominais e inguinais em pacientes cirróticos: qual é a melhor conduta?

INTRODUÇÃO: Tradicionalmente os procedimentos abdominais eletivos em pacientes cirróticos têm sido amplamente desencorajados graças à elevada morbi-mortalidade consequente às complicações da cirrose, descritas por diversos autores. Outros serviços, em contrapartida, obtiveram resultados distintos, advogando a favor de cirurgia eletiva. MÉTODOS: Uma revisão de artigos utilizando-se a palavras "abdominal wall hernia" e "cirrhotic patients" foi realizada na base de dados PubMed. Dos resultados obtidos, 28 artigos foram considerados para elaboração desta revisão. RESULTADOS: Pôde-se observar que a incidência de hérnias em parede abdominal é relativamente elevada em pacientes cirróticos, sendo que muitas delas têm evolução desfavorável e requerem tratamento cirúrgico específico. Com o advento do sistema de alocação de órgãos baseados no escore de MELD, muitos centros estão repensando suas condutas em situações como esta, dado que muitos dos pacientes em questão encontram-se em lista de espera para transplante hepático. Dessa forma a cirurgia eletiva tem conquistado maior papel no manejo desta condição com intuito de diminuir morbi-mortalidade nesses pacientes. Além disso, a qualidade de vida mostrou-se um importante fator a ser considerado, estando muito prejudicada nesta condição. CONCLUSÃO: Poucos estudos com grandes amostragens foram conduzidos até o momento e não há consenso sobre qual conduta é a mais indicada levando em consideração taxas de morbi-mortalidade.

Reposição volêmica com soluções salinas em pancreatite e perfil hepático de proteínas apoptóticas e de choque térmico

OBJETIVO: A falência hepática é uma consequência da inflamação sistêmica após pancreatite aguda. Avaliou-se o efeito da reposição volêmica com soluções salinas fisiológicas ou hipertônica na produção hepática de citocinas e na expressão de proteínas ativadas por choque térmico e proteínas ligadas à apoptose durante a pancreatite aguda. MÉTODOS: Ratos Wistar foram divididos em quatro grupos: C - animais controles não submetidos à lesão e nem ao tratamento; NT - animais submetidos à indução de pancreatite aguda e não tratados; SN - animais submetidos à indução de pancreatite aguda e tratados com solução salina normal (NaCl 0,9%); SH - animais submetidos à pancreatite aguda e tratados com solução salina hipertônica (NaCl 7,5%). A pancreatite aguda foi induzida por infusão retrógrada transduodenal de taurocolato de sódio 2,5% no ducto pancreático. Após 4, 12 e 24 horas da indução da pancreatite aguda, analisaram-se, no fígado, TNF-α, IL-1β, IL-6 e IL-10, caspase-2, caspase-7, APAF-1, AIF, HSP60 e HSP90. RESULTADOS: A caspase-2 diminuiu nos grupos SN e SH (p<0,05 versus C) após 12 horas. APAF-1, AIF e HSP90 permaneceram inalterados. Após 4 horas da indução, a capsase-7 aumentou no grupo NT (p<0,01 versus C), embora se mantendo em níveis basais nos grupos reperfundidos. A HSP60 aumentou em todos os grupos após 4 horas (p<0,001 versus C). No entanto, o grupo SH mostrou menor expressão de HSP60 que o grupo SN (p<0,05). A solução salina hipertônica manteve a produção de citocinas em níveis normais. A reperfusão com volume com solução salina normal ou hipertônica, modulou significativamente a expressão de caspase-7. CONCLUSÃO: A reposição volêmica com solução salina normal ou hipertônica foi efetiva em reduzir a caspase-7. Entretanto, somente a solução salina hipertônica foi capaz de regular a produção de citocinas e a expressão de HSP60 em todos os momentos analisados.

Efeito da tibolona na morfologia do músculo esquelético, nas enzimas hepáticas e no nível sérico de glicose em ratas castradas

INTRODUÇÃO: O fígado é uma estrutura de elevada complexidade e é fundamental entender como determinadas substâncias podem afetar sua estrutura e suas funções. OBJETIVO: Analisar a influência da tibolona no metabolismo hepático por meio da avaliação de enzimas e metabólitos comumente utilizados em provas de função hepática. MÉTODOS: Foram utilizadas dez ratas Wistar, divididas em dois grupos: controle (n = 4) e tibolona (n = 6), em status de menopausa cirúrgica. A tibolona (1 mg) foi administrada diariamente por gavagem durante 20 semanas, com avaliação periódica do peso corporal. Após sedação, efetuou-se coleta de sangue para avaliação bioquímica de albumina (Alb) sérica, fosfatase alcalina (FA), transaminases (aspartato aminotransferase e alanina aminotransferase [AST/ALT]), gama-glutamiltranspeptidase (GGT) e glicose, mediante espectrofotometria. O músculo esquelético da coxa foi avaliado por histomorfometria em cortes histológicos corados com hematoxilina e eosina (HE). RESULTADOS: Os animais do grupo tibolona mostraram menor peso corporal, alterações musculares esqueléticas e discretas alterações bioquímicas. Além disso, AST e FA estavam diminuídas e GGT estava mais elevada, porém sem significância estatística. A histomorfometria do músculo revelou uma tendência de menor volume celular nesse grupo. CONCLUSÃO: A tibolona, administrada em alta dose e por tempo prolongado, não interfere de forma significativa nas funções metabólicas e de síntese hepáticas, bem como na permeabilidade da membrana celular, entretanto parece modular a expressão genômica da GGT. A tibolona apresenta influência sistêmica associada a menor peso e diminuição da massa muscular e aumento significativo no peso relativo do fígado, além de alteração da glicogenólise hepática e muscular, da gliconeogênese hepática e dos níveis de glicose circulante.

Liver transplant outcome: a comparison between high and low MELD score recipients

OBJECTIVE: To compare low and high MELD scores and investigate whether existing renal dysfunction has an effect on transplant outcome. METHODS: Data was prospectively collected among 237 liver transplants (216 patients) between March 2003 and March 2009. Patients with cirrhotic disease submitted to transplantation were divided into three groups: MELD > 30, MELD < 30, and hepatocellular carcinoma. Renal failure was defined as a ± 25% decline in estimated glomerular filtration rate as observed 1 week after the transplant. Median MELD scores were 35, 21, and 13 for groups MELD > 30, MELD < 30, and hepatocellular carcinoma, respectively. RESULTS: Recipients with MELD > 30 had more days in Intensive Care Unit, longer hospital stay, and received more blood product transfusions. Moreover, their renal function improved after liver transplant. All other groups presented with impairment of renal function. Mortality was similar in all groups, but renal function was the most important variable associated with morbidity and length of hospital stay. CONCLUSION: High MELD score recipients had an improvement in the glomerular filtration rate after 1 week of liver transplantation.

Resultados da cirurgia bariátrica e metabólica: gastrectomia vertical versus gastroplastia vertical com derivação em Y-de-Roux. Ensaio clínico prospectivo

Objetivos: Avaliar a equivalência da operação gastrectomia vertical com anel (GVA), em relação à operação gastroplastia vertical com anel e derivação gástrica em Y-de-Roux (DGA), na indução de perda ponderal e modificação da composição corporal em obesas mórbidas. Verificar os impactos laboratoriais e clínicos da GVA sobre as principais doenças associadas à obesidade mórbida, e a ocorrência de complicações, em comparação à DGA. Métodos: Ensaio clínico prospectivo não-randomizado, incluindo 65 mulheres obesas mórbidas, distribuídas em dois grupos, GVA (n = 33) e DGA (n = 32). Operadas consecutivamente, pelo mesmo cirurgião, por via laparotômica. Os parâmetros avaliados foram antropométricos; composição corporal, por meio de bioimpedância elétrica; laboratoriais; efeitos sobre as doenças pré-existentes e complicações. Resultados: Ocorreu perda de peso expressiva (p = 0,0000), redução do índice de massa corporal - IMC (p = 0,0000) e cintura abdominal (p = 0,0000) em ambos grupos. O índice cintura/quadril diminuiu (p = 0,0000) após ambas intervenções. A perda do excesso de IMC foi de 86,05% ± 14,2 no grupo GVA e 85,91 ± 15,71 no grupo DGA. A variação da gordura corporal foi de -35,84% ± 8,66 no grupo GVA e de -37,64% ± 9,62 no grupo DGA. A redução dos níveis de triglicerídios (p = 0,0222) foi mais expressiva no grupo DGA. O grupo DGA atingiu os alvos terapêuticos para o colesterol-LDL com maior freqüência (p = 0,0005), que o grupo GVA. Intolerância à glicose, diabetes mellitus tipo 2, hipertensão arterial sistêmica, esteatose hepática e síndrome metabólica, foram controladas de forma semelhante entre as técnicas. Anemia foi mais prevalente no grupo DGA (p=0,0033) e a esofagite erosiva, no grupo GVA (p = 0,0032). Não houve diferença na formação de cálculos biliares entre os grupos. Conclusões: A GVA é tão efetiva quanto a DGA em induzir perda ponderal e modificação favorável da composição corporal. A GVA é menos efetiva no controle da dislipidemia, em relação à DGA. GVA acarreta anemia em menor freqüência e, esofagite erosiva de maneira mais freqüente, que a DGA. GVA não é mais segura que a DGA, mas deve ser considerada intervenção bariátrica efetiva como segunda opção.

Estudo clínico dos marcadores da lesão de isquemia/reperfusão no transplante de fígado - Avaliação do papel da esteatose no enxerto hepático

Introdução: vários fatores estão associados à lesão de isquemia fria (IF) e referfusão quente (RQ) no transplante hepático (TxH), tais como infiltrado de neutrófilos e linfo-plasmocitário, liberação de citoquinas inflamatórias e apoptose. Porém, pouco se conhece sobre o papel da IF/RQ em enxertos esteatóticos. Objetivo: avaliar o papel da lesão de IF/RQ no TxH em humanos comparando enxertos esteatóticos e não esteatóticos. Métodos: entre maio/02 e março/07 foram realizadas 84 biópsias pós reperfusão (2hs após RQ) e 18 pré reperfusão, totalizando-se 84 TxH em 82 pacientes. As biópsias foram agrupadas em 5 grupos, de acordo com o grau de macro e microesteatose: GEL – leve (<30%), GEM – moderada (30-59%), GEG - grave (≥60%), GEA - sem esteatose, GPR-pré-reperfusão. Nas 102 biópsias foram analisadas: porcentagens de macro e microesteatose, graus de exudato de neutrófilos (0-3) e infiltrado linfo-plasmocitário portal (0-3), índices de apoptose (métodos de Túnel e Caspase- 3) e de ICAM-1. As esteatoses macro (n=49) e microvesicular (n=74) foram individualmente analisadas e classificadas em graus leve (G1), moderado (G2) e grave (G3) e ausente (G4). Resultados: o índice de apoptose (TUNEL) foi: GEL=0.262±0.111, GEM=0.278±0.113, GEG=0.244±0.117, GEA=0,275±0.094 e GPR=0.181±0.123, p-0.07. No grupo macroesteatose índice de apoptose (TUNEL) foi: G1=0.284± 0.106, G2+3=0.160±0.109, G4=0,275±0.094, p-0.05; e no grupo microesteatose, G1=0.222±0.123, G2+3=0.293±0.108, G4=0.275±0.094, p-0.049. O GEG expressou o ICAM-1 em 83% dos casos de forma difusa. Não existiu diferença estatística entre os grupos ao analisarmos os índices de apoptose (caspase-3) e ICAM-1. Conclusão: o GEG e o grupo macroesteatose (moderado e grave) apresentaram significante redução no índice de apoptose, enquanto o grupo microesteatose (moderado e grave), significante aumento. E o GEG apresentou expressão de ICAM-1 difusamente, podendo ser estes marcadores envolvidos na lesão de I/R hepática dos enxertos esteatóticos.

Estudio morfológico e inmonohistoquímico de glóbulos hialinos en hígado de cetáceos varados

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Cetoacidosis inducida por corticoides y gatifloxacina en una mujer joven no diabética

Objetivo: Comunicar un caso de cetoacidosis inducida por corticoides y gatifloxacina y discutir los mecanismos de esta inusual y seria complicación. Caso clínico: Mujer de 32 años, ingresa por neumonía adquirida en la comunidad de 5 días de evolución. Antecedentes: AR probable diagnosticada 4 meses antes tratada con metotrexate y corticoides intermitente. Examen físico: regular estado general, IMC 21, Tº 38ºC, FR 32/min, derrame pleural derecho, FC 96/min, PA 110/70, artralgias sin artritis. Exámenes complementarios: Hto 23%, GB 16300/mm3, VSG 96mm/1ºh, glucemia 0.90mg/dl, función hepática y amilasa normales, uremia 1.19g/l, creatinina 19mg/l. Hemocultivos (2) y esputo positivos para Neumococo penicilina-sensible. La neumonía responde a gatifloxacina. Deteriora la función renal hasta la anuria con acidosis metabólica. Se interpreta como glomerulonefritis lúpica rápidamente progresiva por proteinuria de 2g/24hs, FR (+) 1/1280, FAN (+) 1/320 homogéneo, Anti ADN (+) , complemento bajo: C3 29.4mg/dl y C4 10mg/dl, Ac anti Ro, La, Scl70, RNP y anticardiolipinas positivos. Se indica metilprednisolona EV (3 bolos 1g), complicándose con hiperglucemias de >6 g/l y cetoacidosis con cetonuria (+); Ac anti ICA y antiGAD negativos con HbA1C 5.2%. Es tratada en UTI (insulina y hemodiálisis). La paciente mejora, se desciende la dosis de corticoides, con normalización de la glucemia sin tratamiento hipoglucemiante. Comentarios 1) La presencia de HbA1C nomal, Ac anti ICA y GAD negativos permite descartar con razonable grado de certeza una diabetes tipo1 asociada al lupus. 2) El desarrollo de la cetoacidosis durante el tratamiento con corticoides y gatifloxacina y su resolución posterior avalan el rol etiológico de los mismos. 3) La cetoacidosis puede explicarse por estimulación de la gluconeogénesis y la insulinoresistencia a nivel de receptor y post-receptor generada por los fármacos potenciado por el estado inflamatorio relacionado con el lupus y la sepsis.

Influenza A (H1N1) con alteración de enzimas hepáticas en paciente vacunado

El compromiso hepático en la infección por virus Influenza A (H1N1) es muy infrecuente. Presentamos un caso de un paciente varón de 21 años, sano, vacunado, que consulta con un cuadro clásico de gripe. En el examen físico no se palpa hepatoesplenomegalia ni se observa ictericia. Se diagnostica gripe por virus de la influenza A (H1N1) y se inicia tratamiento con oseltamivir oral. Los exámenes de laboratorio revelaron elevación moderada de enzimas hepáticas. Los anticuerpos para virus de la hepatitis A, B y C, virus Epstein-Barr y citomegalovirus (CMV) fueron negativos. El hisopado nasofaríngeo fue positivo para influenza A (H1N1) con prueba de reacción en cadena de polimerasa en tiempo real (PCRRT). Se detectó hepatomegalia homogénea por ecografía abdominal. El cuadro clínico se resolvió en una semana, permaneciendo elevadas las enzimas hepáticas por 21 días. Discutimos los probables mecanismos de la injuria hepática en este caso.

Multimodal non-rigid image registration methods for therapy and surgery planning

La planificación pre-operatoria se ha convertido en una tarea esencial en cirugías y terapias de marcada complejidad, especialmente aquellas relacionadas con órgano blando. Un ejemplo donde la planificación preoperatoria tiene gran interés es la cirugía hepática. Dicha planificación comprende la detección e identificación precisa de las lesiones individuales y vasos así como la correcta segmentación y estimación volumétrica del hígado funcional. Este proceso es muy importante porque determina tanto si el paciente es un candidato adecuado para terapia quirúrgica como la definición del abordaje a seguir en el procedimiento. La radioterapia de órgano blando es un segundo ejemplo donde la planificación se requiere tanto para la radioterapia externa convencional como para la radioterapia intraoperatoria. La planificación comprende la segmentación de tumor y órganos vulnerables y la estimación de la dosimetría. La segmentación de hígado funcional y la estimación volumétrica para planificación de la cirugía se estiman habitualmente a partir de imágenes de tomografía computarizada (TC). De igual modo, en la planificación de radioterapia, los objetivos de la radiación se delinean normalmente sobre TC. Sin embargo, los avances en las tecnologías de imagen de resonancia magnética (RM) están ofreciendo progresivamente ventajas adicionales. Por ejemplo, se ha visto que el ratio de detección de metástasis hepáticas es significativamente superior en RM con contraste Gd–EOB–DTPA que en TC. Por tanto, recientes estudios han destacado la importancia de combinar la información de TC y RM para conseguir el mayor nivel posible de precisión en radioterapia y para facilitar una descripción precisa de las lesiones del hígado. Con el objetivo de mejorar la planificación preoperatoria en ambos escenarios se precisa claramente de un algoritmo de registro no rígido de imagen. Sin embargo, la gran mayoría de sistemas comerciales solo proporcionan métodos de registro rígido. Las medidas de intensidad de voxel han demostrado ser criterios de similitud de imágenes robustos, y, entre ellas, la Información Mutua (IM) es siempre la primera elegida en registros multimodales. Sin embargo, uno de los principales problemas de la IM es la ausencia de información espacial y la asunción de que las relaciones estadísticas entre las imágenes son homogéneas a lo largo de su domino completo. La hipótesis de esta tesis es que la incorporación de información espacial de órganos al proceso de registro puede mejorar la robustez y calidad del mismo, beneficiándose de la disponibilidad de las segmentaciones clínicas. En este trabajo, se propone y valida un esquema de registro multimodal no rígido 3D usando una nueva métrica llamada Información Mutua Centrada en el Órgano (Organ-Focused Mutual Information metric (OF-MI)) y se compara con la formulación clásica de la Información Mutua. Esto permite mejorar los resultados del registro en áreas problemáticas incorporando información regional al criterio de similitud, beneficiándose de la disponibilidad real de segmentaciones en protocolos estándares clínicos, y permitiendo que la dependencia estadística entre las dos modalidades de imagen difiera entre órganos o regiones. El método propuesto se ha aplicado al registro de TC y RM con contraste Gd–EOB–DTPA así como al registro de imágenes de TC y MR para planificación de radioterapia intraoperatoria rectal. Adicionalmente, se ha desarrollado un algoritmo de apoyo de segmentación 3D basado en Level-Sets para la incorporación de la información de órgano en el registro. El algoritmo de segmentación se ha diseñado específicamente para la estimación volumétrica de hígado sano funcional y ha demostrado un buen funcionamiento en un conjunto de imágenes de TC abdominales. Los resultados muestran una mejora estadísticamente significativa de OF-MI comparada con la Información Mutua clásica en las medidas de calidad de los registros; tanto con datos simulados (p<0.001) como con datos reales en registro hepático de TC y RM con contraste Gd– EOB–DTPA y en registro para planificación de radioterapia rectal usando OF-MI multi-órgano (p<0.05). Adicionalmente, OF-MI presenta resultados más estables con menor dispersión que la Información Mutua y un comportamiento más robusto con respecto a cambios en la relación señal-ruido y a la variación de parámetros. La métrica OF-MI propuesta en esta tesis presenta siempre igual o mayor precisión que la clásica Información Mutua y consecuentemente puede ser una muy buena alternativa en aplicaciones donde la robustez del método y la facilidad en la elección de parámetros sean particularmente importantes. Abstract Pre-operative planning has become an essential task in complex surgeries and therapies, especially for those affecting soft tissue. One example where soft tissue preoperative planning is of high interest is liver surgery. It involves the accurate detection and identification of individual liver lesions and vessels as well as the proper functional liver segmentation and volume estimation. This process is very important because it determines whether the patient is a suitable candidate for surgical therapy and the type of procedure. Soft tissue radiation therapy is a second example where planning is required for both conventional external and intraoperative radiotherapy. It involves the segmentation of the tumor target and vulnerable organs and the estimation of the planned dose. Functional liver segmentations and volume estimations for surgery planning are commonly estimated from computed tomography (CT) images. Similarly, in radiation therapy planning, targets to be irradiated and healthy and vulnerable tissues to be protected from irradiation are commonly delineated on CT scans. However, developments in magnetic resonance imaging (MRI) technology are progressively offering advantages. For instance, the hepatic metastasis detection rate has been found to be significantly higher in Gd–EOB–DTPAenhanced MRI than in CT. Therefore, recent studies highlight the importance of combining the information from CT and MRI to achieve the highest level of accuracy in radiotherapy and to facilitate accurate liver lesion description. In order to improve those two soft tissue pre operative planning scenarios, an accurate nonrigid image registration algorithm is clearly required. However, the vast majority of commercial systems only provide rigid registration. Voxel intensity measures have been shown to be robust measures of image similarity, and among them, Mutual Information (MI) is always the first candidate in multimodal registrations. However, one of the main drawbacks of Mutual Information is the absence of spatial information and the assumption that statistical relationships between images are the same over the whole domain of the image. The hypothesis of the present thesis is that incorporating spatial organ information into the registration process may improve the registration robustness and quality, taking advantage of the clinical segmentations availability. In this work, a multimodal nonrigid 3D registration framework using a new Organ- Focused Mutual Information metric (OF-MI) is proposed, validated and compared to the classical formulation of the Mutual Information (MI). It allows improving registration results in problematic areas by adding regional information into the similitude criterion taking advantage of actual segmentations availability in standard clinical protocols and allowing the statistical dependence between the two modalities differ among organs or regions. The proposed method is applied to CT and T1 weighted delayed Gd–EOB–DTPA-enhanced MRI registration as well as to register CT and MRI images in rectal intraoperative radiotherapy planning. Additionally, a 3D support segmentation algorithm based on Level-Sets has been developed for the incorporation of the organ information into the registration. The segmentation algorithm has been specifically designed for the healthy and functional liver volume estimation demonstrating good performance in a set of abdominal CT studies. Results show a statistical significant improvement of registration quality measures with OF-MI compared to MI with both simulated data (p<0.001) and real data in liver applications registering CT and Gd–EOB–DTPA-enhanced MRI and in registration for rectal radiotherapy planning using multi-organ OF-MI (p<0.05). Additionally, OF-MI presents more stable results with smaller dispersion than MI and a more robust behavior with respect to SNR changes and parameters variation. The proposed OF-MI always presents equal or better accuracy than the classical MI and consequently can be a very convenient alternative within applications where the robustness of the method and the facility to choose the parameters are particularly important.