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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Henrique Valenga
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Moriya, Henrique Takachi (Presidente)
Nohama, Percy
Biselli, Paolo José Cesare
Cruz, Andrea Fonseca da
Oliveira, Maria Aparecida de
Título em português
Efeitos da contração da musculatura lisa da traqueia na mecânica respiratória de ratos Wistar.
Palavras-chave em português
Bioengenharia
Engenharia tecidual
Ratos
Transplantes
Traqueia
Resumo em português
Os transtornos que afetam a traqueia podem levar a graves complicações de saúde e reduzir significativamente a qualidade de vida das pessoas. Até o presente não existe uma opção clinicamente viável disponível para pacientes com distúrbios severos dessa via aérea. As técnicas de Engenharia de Tecidos apresentam um cenário promissor na tentativa de produzir um substituto traqueal satisfatório, com características mecânicas e biológicas compatíveis com os tecidos do paciente. Nesse trabalho, apresenta-se um sistema de aquisição de imagens de vídeo que permite medir as variações da área da projeção bidimensional de traqueias autotransplantadas de ratos, in vivo, com o objetivo de apresentar uma ferramenta que possa caracterizar as suas propriedades mecânicas e acelerar a avaliação das técnicas e dos tecidos gerados. Seis ratos, da linhagem Wistar, tiveram exposição de toda a traqueia cérvico-mediastinal, foram ventilados e submetidos a um protocolo experimental com diferentes cenários de broncoconstrição, a fim de se poder relacionar os dados obtidos a partir da ventilação mecânica com as imagens da movimentação das paredes da traqueia antes e depois de um autotransplante e aprofundar a discussão do sistema respiratório nas situações de maior broncoconstrição. Os resultados do pré-transplante, no cenário de maior broncoconstrição, mostraram um aumento médio da área da projeção da traqueia de 0,9 ± 0,24% nas fases inspiratórias das perturbações quasi-senoidais e, nas fases expiratórias, reduções de 5,2 ± 6,1%. No pós-transplante, o aumento médio foi de 0,7 ± 0,26% e a redução foi de 1,7 ± 0,73%, para o mesmo cenário de broncoconstrição. As diferenças das fases inspiratórias e expiratórias sugerem uma maior cautela para interpretar os parâmetros da mecânica ventilatória nos cenários de maior broncoconstrição das vias aéreas. Por intermédio das imagens da traqueia, também foi possível observar os diferentes instantes de tempos de resposta para a ação de um agente constritor da musculatura lisa. Pode-se concluir que essa técnica de aquisição de imagens apresenta resolução e frequência de aquisição suficientes para monitorar as variações do calibre de traqueias autotransplantadas de ratos e trazem uma boa perspectiva para o seu uso na avaliação das propriedades mecânicas de enxertos traqueais produzidos por Engenharia Tecidual.
Título em inglês
Tracheal smooth muscle contraction effects in respiratory mechanics of Wistar rats.
Palavras-chave em inglês
Allografts
Computer-assisted
Image processing
Pulmonary ventilation
Tissue engineering
Resumo em inglês
Tracheal disorders can lead to serious health complications and significantly reduce the people life´s quality. There is no clinically feasible option available for patients with several airway disorders. Tissue Engineering techniques present a promising scenario to produce a satisfactory tracheal replacement, with compatible mechanical and biological characteristics with the patient's tissues. This work presents a video image acquisition system that allows measure in vivo two-dimensional projection area variations of auto transplanted rat's tracheas with the objective of presenting a tools that can characterize its mechanical properties and accelerate the evaluation of techniques and tissues. Six Wistar rats were exposed to the entire cervical-mediastinal trachea, ventilated and submitted to an experimental protocol in different bronchoconstriction scenarios, before and after an auto transplantation in order to correlate the data obtained from the mechanical ventilation and images of the trachea walls movement before and after the auto transplantation and improve the discussion about respiratory system in greater bronchoconstriction status. The pre-transplant results, in the greater bronchoconstriction scenario, showed an average increase of 0.9 ± 0.24% in the inspiratory phases of the quasi-sinusoidal perturbations and, in the expiratory phases, a reduction of 5.2 ± 6.1%. In the post-transplant, the mean increase was 0.7 ± 0.26% and the reduction was 1.7 ± 0.73%, for the same bronchoconstriction scenario. Differences between inspiratory and expiratory phases suggest caution in interpreting the parameters of the ventilatory mechanics in the scenarios of greater bronchoconstriction. Through the trachea's images it was also possible to observe different response times for the action of a smooth muscle constriction agent. It can be concluded that this technique of acquisition of images presents sufficient resolution and frequency of acquisition to monitor the calibers variations of auto transplanted rat´s tracheas and bring a good perspective for its use in the evaluation of the mechanical properties of tracheal grafts produced by Engineering Tissue.
 
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Data de Publicação
2018-01-16
 
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