Ultra-high Field (7 T) MRI and a Novel Robust Segmentation of Thalamic Nuclei on DWI for Gamma Knife Surgery Purposes: The Targeting of the Ventrointermediate Nucleus

Introduction: Gamma Knife surgery (GKS) is a noninvasive neurosurgical stereotactic procedure, increasingly used as an alternative to open functional procedures. This includes the targeting of the ventrointermediate nucleus of the thalamus (e.g., Vim) for tremor. Objective: To enhance anatomic imaging for Vim GKS using high-field (7 T) MRI and Diffusion Weighted Imaging (DWI). Methods: Five young healthy subjects and two patients were scanned both on 3 and 7 T MRI. The protocol was the same in all cases, and included: T1-weighted (T1w) and DWI at 3T; susceptibility weighted images (SWI) at 7T for the visualization of thalamic subparts. SWI was further integrated into the Gamma Plan Software® (LGP, Elekta Instruments, AB, Sweden) and co-registered with 3T images. A simulation of targeting of the Vim was done using the quadrilatere of Guyot. Furthermore, a correlation with the position of the found target on SWI and also on DWI (after clustering of the different thalamic nuclei) was performed. Results: For the 5 healthy subjects, there was a good correlation between the position of the Vim on SWI, DWI and the GKS targeting. For the patients, on the pretherapeutic acquisitions, SWI helped in positioning the target. For posttherapeutic sequences, SWI supposed position of the Vim matched the corresponding contrast enhancement seen at follow-up MRI. Additionally, on the patient's follow-up T1w images, we could observe a small area of contrast-enhancement corresponding to the target used in GKS (e.g., Vim), which belongs to the Ventral-Lateral-Ventral (VLV) nuclei group. Our clustering method resulted in seven thalamic groups. Conclusion: The use of SWI provided us with a superior resolution and an improved image contrast within the central gray matter, enabling us to directly visualize the Vim. We additionally propose a novel robust method for segmenting the thalamus in seven anatomical groups based on DWI. The localization of the GKS target on the follow-up T1w images, as well as the position of the Vim on 7 T, have been used as a gold standard for the validation of VLV cluster's emplacement. The contrast enhancement corresponding to the targeted area was always localized inside the expected cluster, providing strong evidence of the VLV segmentation accuracy. The anatomical correlation between the direct visualization on 7T and the current targeting methods on 3T (e.g., quadrilatere of Guyot, histological atlases, DWI) seems to show a very good anatomical matching.

Rapid analysis of multiclass antibiotic residues and some of their metabolites in hospital, urban wastewater and river water by ultra-highperformance liquid chromatography coupled to quadrupole-linear ion trap tandem mass spectrometry

The present work describes the development of a fast and robust analytical method for the determination of 53 antibiotic residues, covering various chemical groups and some of their metabolites, in environmental matrices that are considered important sources of antibiotic pollution, namely hospital and urban wastewaters, as well as in river waters. The method is based on automated off-line solid phase extraction (SPE) followed by ultra-high-performance liquid chromatography coupled to quadrupole linear ion trap tandem mass spectrometry (UHPLC–QqLIT). For unequivocal identification and confirmation, and in order to fulfill EU guidelines, two selected reaction monitoring (SRM) transitions per compound are monitored (the most intense one is used for quantification and the second one for confirmation). Quantification of target antibiotics is performed by the internal standard approach, using one isotopically labeled compound for each chemical group, in order to correct matrix effects. The main advantages of the method are automation and speed-up of sample preparation, by the reduction of extraction volumes for all matrices, the fast separation of a wide spectrum of antibiotics by using ultra-high-performance liquid chromatography, its sensitivity (limits of detection in the low ng/L range) and selectivity (due to the use of tandem mass spectrometry) The inclusion of β-lactam antibiotics (penicillins and cephalosporins), which are compounds difficult to analyze in multi-residue methods due to their instability in water matrices, and some antibiotics metabolites are other important benefits of the method developed. As part of the validation procedure, the method developed was applied to the analysis of antibiotics residues in hospital, urban influent and effluent wastewaters as well as in river water samples

Formato da onda do jato ureteral ao estudo Doppler espectral: comparação interobservadores. Estudo prospectivo em crianças assintomáticas

OBJETIVO: Diagnóstico precoce de distúrbios miccionais pode diminuir as repercussões sociais e psicológicas e evitar lesões renais. O jato ureteral pode ser avaliado por estudo Doppler, método que apresenta boa associação com dados clínicos dos pacientes no que diz respeito ao diagnóstico de disfunção miccional. O objetivo deste estudo é avaliar a concordância interobservadores entre os tipos de jato ureteral. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo prospectivo de concordância interobservadores. Um total de 41 pacientes foi examinado sequencialmente por dois médicos ultrassonografistas. Para cada paciente, três curvas dopplerfluxométricas foram obtidas de jatos consecutivos de cada ureter. O número de picos em cada curva foi observado e classificado. A velocidade máxima do maior pico de cada onda foi observada. Coeficientes kappa (κ) foram calculados. RESULTADOS: A concordância interobservadores foi moderada (κ = 0,48; intervalo de confiança 95%: 0,36-0,60). O padrão platô foi o mais frequente. As velocidades máximas dos ureteres, medidas pelos dois observadores, foram de 32,37 cm/s e 35,63 cm/s, respectivamente. CONCLUSÃO: O exame das curvas dopplerfluxométricas do jato ureteral é método que demonstrou moderada concordância interobservadores.

Aspectos ultrassonográficos e hemodinâmicos da esquistossomose mansônica: avaliação pela ultrassonografia Doppler em áreas endêmicas

OBJETIVO: Este estudo de campo objetivou identificar as alterações ultrassonográficas e hemodinâmicas indicativas da morbidade da esquistossomose mansônica em áreas endêmicas. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram examinados pela ultrassonografia Doppler 554 pacientes esquistossomóticos em três áreas com níveis distintos de endemicidade: baixa endemicidade (n = 109); média endemicidade (n = 255) e alta endemicidade (n = 190). Para o estudo ultrassonográfico foi utilizado o protocolo da Organização Mundial da Saúde (Niamey Working Group, 2000). Pelo Doppler foram avaliados: vasos portais, artérias hepática e esplênica, veias hepáticas e vasos colaterais. RESULTADOS: Houve correlação significativa entre a frequência das alterações ultrassonográficas e o nível de endemicidade das áreas, exceto a hipertrofia do lobo esquerdo. As veias hepáticas apresentaram padrão de fluxo alterado em 23,7% dos casos, alteração esta relacionada à presença e à intensidade de espessamento periportal. A artéria hepática não apresentou alterações nos parâmetros avaliados. Os vasos colaterais foram identificados apenas na área de alta endemicidade. A artéria esplênica apresentou alterações (aumento do calibre, da velocidade e do índice de resistência) mais frequentes na área de alta endemicidade, com diferença significativa entre os grupos. CONCLUSÃO: A ultrassonografia Doppler mostrou-se ferramenta auxiliar importante no estudo da morbidade relacionada à esquistossomose mansônica, contribuindo para definição mais precisa do perfil da doença nas áreas endêmicas.

Reprodutibilidade interobservador dos índices vasculares do Doppler de amplitude tridimensional do embrião entre 7 e 10 semanas e 6 dias de gestação

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade interobservador dos índices de vascularização do Doppler de amplitude tridimensional (Doppler de amplitude 3D) no primeiro trimestre de gestação. MATERIAIS E MÉTODOS: Realizou-se estudo de reprodutibilidade com 32 gestantes normais entre 7 e 10 semanas e 6 dias. Para o cálculo do volume tridimensional dos embriões utilizou-se o método VOCAL (Virtual Organ Computer-aided AnaLysis) com ângulo de rotação de 12°. Em seguida obtiveram-se, automaticamente, os três índices vasculares do Doppler de amplitude 3D: índice de vascularização (VI), índice de fluxo (FI) e índice de vascularização e fluxo (VFI). Para o cálculo da variabilidade interobservador, um examinador realizou uma segunda medida dos 32 embriões e um segundo examinador realizou uma terceira medida dos mesmos volumes, ambos desconhecendo os resultados do outro. Utilizaram-se, para análise estatística, o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e gráficos de Bland-Altman. RESULTADOS: Observou-se boa reprodutibilidade interobservador dos três índices vasculares. O VI apresentou CCI = 0,9 e média da diferença = -1,1; o FI apresentou CCI = 0,9 e média da diferença = -0,5; e o VFI apresentou CCI = 0,9 e média da diferença = -1,1. CONCLUSÃO: Os índices vasculares do Doppler de amplitude 3D do embrião no primeiro trimestre de gestação foram altamente reprodutíveis, em especial o FI.

Aplicação clínica da ultrassonografia craniana com Doppler em neonatos prematuros de muito baixo peso

OBJETIVO: Analisar o valor do diagnóstico precoce de alterações hemodinâmicas em hemorragias e eventos hipóxico-isquêmicos pela avaliação de imagens e mensuração do índice de resistência por meio da ultrassonografia craniana com Doppler em neonatos prematuros de muito baixo peso. MATERIAIS E MÉTODOS: Cinquenta neonatos prematuros de muito baixo peso foram submetidos a ultrassonografia craniana com Doppler com a técnica transfontanela anterior e transtemporal sequenciais. RESULTADOS: Foram detectadas alterações cerebrais em 32% dos prematuros, sendo 22% com hemorragia intracraniana, 8% com leucomalácia periventricular e 2% com toxoplasmose. Dentre os 34 casos (68%), do total de neonatos, nos quais não foram detectadas lesões cerebrais pela ultrassonografia craniana, 18 (53%) apresentaram alterações no índice de resistência. O índice de resistência variou conforme a época do exame. CONCLUSÃO: Existe correlação entre a presença de alterações na hemodinâmica cerebral e subsequente desenvolvimento de hemorragias e lesões hipóxico-isquêmicas, pela mensuração do índice de resistência. Alterações do índice de resistência, embora não preditoras de morte, estão relacionadas com a gravidade do quadro clínico em neonatos prematuros de muito baixo peso.

Avaliação do volume de fluxo portal em pacientes esquistossomóticos: estudo comparativo entre ressonância magnética e ultrassom Doppler

OBJETIVO: Avaliar a concordância entre o ultrassom Doppler e a ressonância magnética e a reprodutibilidade interobservador desses métodos na quantificação do volume de fluxo portal em indivíduos esquistossomóticos. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizado estudo transversal, observacional e autopareado, avaliando 21 pacientes portadores de esquistossomose hepatoesplênica submetidos a mensuração do fluxo portal por meio de ressonância magnética (utilizando-se a técnica phase-contrast) e ultrassom Doppler. RESULTADOS: Observou-se baixa concordância entre os métodos (coeficiente de correlação intraclasse: 34,5% [IC 95%]). A reprodutibilidade interobservador na avaliação pela ressonância magnética (coeficiente de correlação intraclasse: 99,2% [IC 95%] / coeficiente de correlação de Pearson: 99,2% / média do fluxo portal = 0,806) e pelo ultrassom Doppler (coeficiente de correlação intraclasse: 80,6% a 93,0% [IC 95%] / coeficiente de correlação de Pearson: 81,6% a 92,7% / média do fluxo portal = 0,954, 0,758 e 0,749) foi excelente. CONCLUSÃO: Há uma baixa concordância entre o ultrassom Doppler e a ressonância magnética na mensuração do volume de fluxo na veia porta. A ressonância magnética e o ultrassom Doppler são métodos reprodutíveis na quantificação do fluxo portal em pacientes portadores de hipertensão porta de origem esquistossomótica, apresentando boa concordância interobservador

Análise da reprodutibilidade do Doppler de amplitude tridimensional na avaliação da circulação do cérebro fetal

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade intra e interobservador do Doppler de amplitude tridimensional (3D power Doppler) na avaliação do fluxo sanguíneo cerebral do território da artéria cerebral média. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizado estudo transversal com 20 gestantes normais entre 26 e 34 semanas. O território da artéria cerebral média mais próximo ao transdutor foi selecionado e o volume foi calculado utilizando-se o método Virtual Organ Computer-aided AnaLysis. Posteriormente, obtiveram-se os índices do 3D power Doppler: índice de vascularização (VI), índice de fluxo (FI) e índice de vascularização-fluxo (VFI). Utilizaram-se, para os cálculos, o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e gráficos de Bland-Altman. RESULTADOS: Foi observada boa concordância intra e interobservador, com CCI > 0,90 para todos os índices do 3D power Doppler: VI [CCI = 0,992 (IC 95%: 0,981-0,997)], FI [CCI = 0,999 (IC 95%: 0,998-0,999)], VFI [CCI = 0,995 (IC 95%: 0,987-0,998)]. Reprodutibilidade interobservador: VI [CCI = 0,988 (IC 95%: 0,970-0,995)], FI [CCI = 0,999 (IC 95%: 0,997-1,000)], VFI [CCI = 0,994 (IC 95%: 0,994-0,998)]. CONCLUSÃO: O 3D power Doppler mostrou-se um método prático, fácil e com boa reprodutibilidade intra e interobservador, com o IF evidenciando a melhor concordância intra e interobservador

Divertículo de Meckel ao Doppler em cores: relato de dois casos

O divertículo de Meckel é a anomalia congênita mais comum do trato gastrintestinal e a hemorragia é a complicação mais frequente. Cintilografia, ultrassonografia modo B e com Doppler, e tomografia computadorizada podem ser utilizadas para detectar complicações. Descrevemos dois casos de divertículo de Meckel complicado detectados à ultrassonografia, cujos achados foram diferentes dos descritos na literatura.

Role of Doppler ultrasonography evaluation of superior mesenteric artery flow volume in the assessment of Crohn's disease activity

Objective To investigate superior mesenteric artery flow measurement by Doppler ultrasonography as a means of characterizing inflammatory activity in Crohn's disease. Materials and Methods Forty patients were examined and divided into two groups – disease activity and remission – according to their Crohn's disease activity index score. Mean superior mesenteric artery flow volume was calculated for each group and correlated with Crohn's disease activity index score. Results The mean superior mesenteric artery flow volume was significantly greater in the patients with active disease (626 ml/min ± 236 × 376 ml/min ± 190; p = 0.001). As a cut off corresponding to 500 ml/min was utilized, the superior mesenteric artery flow volume demonstrated sensitivity of 83% and specificity of 82% for the diagnosis of Crohn's disease activity. Conclusion The present results suggest that patients with active Crohn's disease have increased superior mesenteric artery flow volume as compared with patients in remission. Superior mesenteric artery flow measurement had a good performance in the assessment of disease activity in this study sample.

Prediction of preeclampsia by means of Doppler flowmetry of uterine artery and flow-mediated dilation of brachial artery

Objective To evaluate the association of Doppler of uterine artery and flow-mediated dilation of brachial artery (FMD) in the assessment of placental perfusion and endothelial function to predict preeclampsia. Materials and Methods A total of 91 patients considered as at risk for developing preeclampsia were recruited at the prenatal unit of the authors' institution. All the patients underwent FMD and Doppler of uterine arteries between their 24th and 28th gestational weeks. Calculations of sensitivity and specificity for both isolated and associated methods were performed. Results Nineteen out of the 91 patients developed preeclampsia, while the rest remained normotensive. Doppler flowmetry of uterine arteries with presence of bilateral protodiastolic notch had sensitivity of 63.1% and specificity of 87.5% for the prediction of preeclampsia. Considering a cutoff value of 6.5%, FMD showed sensitivity of 84.2% and specificity of 73.6%. In a parallel analysis, as the two methods were associated, sensitivity was 94.2% and specificity, 64.4%. Conclusion The association of Doppler study of uterine arteries and FMD has proved to be an interesting clinical strategy for the prediction of preeclampsia, which may represent a positive impact on prenatal care of patients considered as at high-risk for developing such a condition.