O autor agradece o Escritório de Patentes da Universidade de Pádua, o Departamento TeSAF e Vitzani srl por seu apoio técnico e financeiro que permitiu o desenvolvimento do instrumento, Dr. Jonathan Cocking (Reino Unido), por sua cooperação amável e revisão linguística, o Município de Ponte San Nicolò PD para generosa hospitalidade durante a gravação de vídeo, e os revisores anônimos por suas sugestões detalhadas, proposital.

<ol><li> Realizar tratamento de preferencia entre brotação e final do verão, em dias ensolarados e arejados, de acordo com regras gerais em árvore endoterapia 17. </li><li> Use luvas, óculos de proteção e qualquer outro dispositivo de segurança de acordo com a regulamentação em vigor. </li><li> Familiarize-se com o instrumento, desmontar e remontar ele. Os seus componentes principais são apresentados na Figura 2. </li><li> Familiarize-se com o método, descrito nas etapas a seguir e em Video 2. Comece a praticar a técnica de infusão com água em uma árvore não-podadas com casca lisa, copa totalmente desenvolvido e folhas muito grandes (ou seja, Platanus spp., Quercus spp.). </li><li> Utilize apenas líquidos tóxicos (inseticidas, fungicidas, herbicidas dessecantes, etc) autorizadas para injeção de árvore de acordo com as regras locais ou nacionais, e diluído de acordo com as informações do produtor (ver rótulo). </li><li> Meça a circunferência (IRC = diam x 3,14) da árvore em breast altura e calcular a quantidade de solução de acordo com a informação técnica fornecida pelo produtor do líquido (ou seja, se é cfr 190 centímetros ea dosagem é de 0,7 ml / cm, uma quantidade total de 133 ml de líquido diluído será injetado). </li><li> Calcule o número de portas a ser feita de acordo com o diâmetro (diam) ou circunferência (IRC) à altura do peito, que prevê um port/25-30 cm crf e arredondando o resultado para a unidade seguinte (ou seja, 190 centímetros crf = 6,3 = 7 portos). </li><li> Recalcular a distância entre as portas de acordo com o número final de portas (ou seja, 190 cm / 7 portas = 27 cm) </li><li> Calcule o volume final de líquido / porta (ou seja, 133 cc no total / 7 Portas = 19 ml / porta). </li><li> Ao utilizar cápsulas pré-cheias, calcular o número de portas de acordo com as instruções do fabricante. </li><li> Escolha locais de inserção eqüidistantes (ou seja, 7) ao longo da circunferência nos primeiros 150 cm do solo, preferindo levemente convexa, smooª locais acima flares raiz. </li><li> Evite qualquer parte com anomalias capazes de interferir com a dinâmica de seiva, acima ou abaixo do local de inserção (ou seja, nós, deterioração da madeira, cortes de poda). </li><li> Se necessário, superficialmente suavizar a casca com uma faca para permitir que a junta externa para fazer uma vedação perfeita com a casca. Se o site é muito áspero ou muito curvo, mover alguns centímetros para o lado. </li><li> Escolha uma lâmina com um comprimento compatível com espessura de casca e diâmetro da árvore e aperte-o para o corpo. Em folhosas, pelo menos, 2 cm devem entrar nos tecidos lenhosos, em coníferas, palmeiras, pás mais longas são preferíveis para superar os vasos de resina ou por causa da anatomia monocotyledonae, respectivamente. </li><li> Encher uma seringa descartável farmacêutica (solução mais barato e mais eficaz) de um volume adequado com a solução necessária para uma única inserção (isto é, 17,14 ml), mantendo-se o êmbolo para, pelo menos, 3 cm de profundidade (isto é, uma seringa de 20 ml). </li><li> Como um alternativas da seringa, usar qualquer recipiente para injectáveis ​​de árvores (ou seja, sacos de gotejamento, seringas reutilizáveis, cápsulas pré-cheias, tanques externos) Montagem com o furo cônico (fêmea padrão agulha hipodérmica) ou o fio de 1/8 &quot;, localizado no braço do instrumento . </li><li> Segure o corpo firmemente com uma mão, direcionando a lâmina para o centro da árvore. O fio da lâmina deve ser dirigido paralelamente às fibras (ou seja, verticalmente). </li><li> Com a outra mão atacar o martelo deslizar sobre o corpo até que a junta de látex externo é completamente espremido. </li><li> Insira a seringa na abertura cônica e suavemente tirar o êmbolo: ar que entrou no instrumento durante a percussão fluirá através do líquido. A resistência do êmbolo indica a inserção perfeita da lâmina. Nota: com diferentes acoplamentos ar não pode ser retirado eo tratamento será mais lento. </li><li> Espere para a absorção total. </li><li> Se é infusão rápida (ou seja, 10 ml / 1 min), a dimise o número total de portas encher o recipiente antes de ele está vazio e, em seguida, recalcular o número de portas. Nota: para assegurar uma boa distribuição do líquido para a copa, pelo menos, uma porta / 40 cm ao longo do perímetro é sugerido. </li><li> Se infusão leva demasiado tempo (mais do que 1 ml / min, ou seja, nos dias nublados ou em coníferas, palmeiras) passará para o modo de injecção de luz, re-inserir o êmbolo e a aplicação de uma pressão de baixo com o polegar, ou ligar a ferramenta para uma pressurizada tanque (cerca de 1,5 bar; Figuras 3a e b). </li><li> Se a injeção não acontecer, adiar o tratamento até que prevalecem as condições fisiológicas e climáticas adequadas. </li><li> Quando o recipiente está vazio, aguardar o líquido remanescente para sair da lâmina (8-10 segundos), remover a seringa e extrair a lâmina pela remoção do martelo na direcção oposta. </li><li> Mover para a próxima porta. </li><li> Use uma cera inerte ou goma se a proteção da ferida é desejável ou obrigatório. Nãote: poda ou enxertia gengivas que contenham pesticidas pode ser fitotóxico para o câmbio, retardando o fechamento da ferida. </li><li> No caso de plantas que sofrem de doenças transmissíveis, desinfectar tanto da lâmina e do corpo após o tratamento. Onde localmente aceitável, use álcool ou peróxido de hidrogênio. Em caso de desinfecção de calor, remover o externo e duas juntas de borracha internos e tratá-los separadamente, ou substituí-los. </li></ol>

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Referências de patente do aparelho descrito são PD2011A000245, EP2012/063680, a OMPI WO/2013/010909.

Apesar das vantagens ambientais reconhecidos de endoterapia árvore, até agora o principal fator limitante uma maior divulgação deste método tem sido relacionada com os efeitos colaterais negativos dos furos utilizados nos métodos tradicionais de pressão (o fechamento da ferida ou seja, atraso, infecções parasitárias através o furo, a produção de madeira inactivo descolorido). Em contraste com outros métodos, previa a descrita para trabalhar de acordo com a fisiologia de acolhimento, considerando a taxa de entrega como de menor importância para o sucesso do tratamento. Do ponto de vista de um operador profissional, esta é uma limitação da técnica. Na verdade, com os métodos baseados na pressão externa, os tempos de entrega são previsíveis também em condições óptimas sub, e o número de plantas a serem tratadas por dia pode ser facilmente prevista. Com a técnica descrita, em vez disso, a captação de velocidade está diretamente relacionada com o volume de água Simultaneously dispersos através de transpiração foliar, e em ótimas condições sub pode ser mais lento do que o desejado. Neste caso, a absorção pode ser estimulada através da aplicação de uma pressão externa suavemente baixa, não superior a 1,5 bar. De acordo com a abordagem do projecto, à espera de melhores condições é a escolha sugerida quando a transpiração foliar não é o ideal. Um ponto crítico diz respeito à distribuição de líquidos dentro de plantas lenhosas. De fato, enquanto uma enorme quantidade de dados científicos disponíveis sobre as injeções de pressão, pouco se sabe sobre a dinâmica que conduz à melhor circulação de produtos químicos em toda a árvore, quando aplicado por meio de infusão. Inquéritos em curso na Universidade de Padova fortalecer a hipótese de que, de acordo com a formulação, espécies de árvores e localização da porta, pequenas alterações no pH do líquido pode acelerar significativamente a absorção natural. De acordo com as novas tendências da moderna 11,17,20 arboricultura, este paper sugere uma forma diferente de distribuir pesticidas e outros líquidos compatíveis seiva em árvores. Este método é uma opção adequada quando os efeitos secundários do método de entrega é mais importante do que a produtividade diária do operador. Instrumentos de lâmina lenticular, permitindo que árvores para absorver líquidos de acordo com seu estado fisiológico, representam um novo passo em frente no desenvolvimento de tratamentos endotherapic menos invasivos.

Nos últimos tempos, tronco endoterapia substituiu progressivamente os métodos tradicionais de pulverização aérea em plantas lenhosas 1-6, mas esta não é uma idéia recente. No século 15 Leonardo Da Vinci descreveu em detalhes como ele foi capaz de intoxicar maçãs através da injeção de solução de arsênico no tronco de uma árvore de maçã através de buracos profundos feitos com uma verruma 7. Pouco mudou desde então: produtos químicos facilmente disponíveis na natureza têm sido gradualmente substituídos por ingredientes ativos sintéticos mais eficientes (inseticidas, fungicidas, bactericidas, fertilizantes, reguladores de crescimento de plantas e dessecantes). Injeções de pressão atmosférica evoluíram para alta pressão, e gimlets impulsionado mão foram substituídas por modernas baterias brocas 8-10. Infelizmente, mesmo a broca mais afiada mordeu lágrimas e superaquece o tecido cambial responsável pelo fechamento do buraco. Consequentemente, fechamento da ferida é atrasada e grandes seções de tecidos lenhosos adjacentes perder a sua diversãoctionality (&quot;madeira descolorida&quot;) a partir do local da injecção a vários metros acima e abaixo de 11. Além disso, os buracos desconectado pode facilmente ser colonizada por bactérias e fungos atraídos pela seiva sangramento e que levam a decadência interna de longo prazo, com a conseqüente perda de força e estabilidade madeira 12,13. Percebendo que 1) um grupo de fibras longitudinais separa de acordo com uma geometria lenticular lenticular (Figura 1a), e 2) os movimentos da seiva em vasos cumprir o princípio de Bernoulli em dinâmica de fluidos, em 2011, a Universidade de Pádua desenhou um novo 14 sem broca endotherapic instrumento com uma lâmina essencial lenticular, lenticular e oco que entra na madeira que separa suas fibras. Desta maneira, os navios xilemático interiores são atingidos com o mínimo de atrito (Figura 1b), e a redução temporária da sua secção aumenta a velocidade de seiva, acelerar a absorção natural de um líquido externo(Figura 1c, Vídeo 1) 15,16.

<table><tbody><tr><td>BITE</td><td>Vitzani srl, Perarolo di Cadore, Italy</td><td></td><td>&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

a venturi effect can help cure our trees

Em plantas lenhosas, seiva se move para cima através dos vasos devido a um gradiente decrescente de potencial de água do lençol freático para a folhagem. De acordo com esses fatores e suas dinâmicas, pequenas quantidades de líquidos seiva compatível (isto é, pesticidas) pode ser injetada no sistema xilema, atingindo seu alvo de dentro. Este método endotherapic, chamado &quot;injecção tronco&quot;, ou &quot;infusão tronco&quot; (dependendo se o utilizador fornece uma pressão externa ou não), limita as substâncias químicas aplicadas apenas dentro da árvore de destino, tornando-o particularmente útil em situações urbanas. Os principais factores que limitam o uso mais alargado dos métodos tradicionais de perfuração estão relacionados com os efeitos secundários negativos de os buracos que devem ser perfurados em torno da circunferência do tronco, a fim de ter acesso aos vasos do xilema debaixo da casca. A Universidade de Pádua (Itália), desenvolvido recentemente, um instrumento manual livre-broca com um pequeno, porlâmina forated que entra no tronco, separando as fibras lenhosas com o mínimo de atrito. Além disso, a lâmina em forma lenticular reduz seção transversal dos vasos, aumentando a velocidade de seiva e permitindo a absorção natural de um líquido up externo para as folhas, quando a taxa de transpiração é substancial. Portas parcialmente fechar logo após a remoção da lâmina, devido à elasticidade natural e turgescência dos tecidos de plantas, e a actividade cambial completa o processo de cura em poucas semanas.

Devido à sua pequena dimensão e forma original, a lâmina lenticular não remove cambial e Woody tecidos, e quando em comparação com os furos de perfuração tradicional, a ferida é visivelmente menor (Figura 4a). Normalmente, as extremidades do furo são lentamente compartimentado por tecidos cambiais (Figura 4B1), muitas vezes por causa do sobreaquecimento durante a perfuração. Por outro lado, após o tratamento da mesma árvore com uma lâmina lenticular, as fibras lenhosas reverter para a sua forma anterior, o câmbio e começa a produzir tecidos meristemáticos em poucos dias. Principalmente em folhosas, isso é visível depois de retirar a casca (Figuras 4b2 e c). Normalmente, depois de alguns meses, a ferida é perfeitamente curado, com uma pequena quantidade de madeira descolorida subjacente (Figura 5), permitindo a tratamentos adicionais, se a árvore não é utilizado para a madeira de alta qualidade. Devido à sua forma, a lâmina produz um &quot;ef Venturifect &quot;. Este fenômeno físico ocorre quando a velocidade do fluido no interior de um duto é substancial (Vídeo 1), e em uma árvore as principais variáveis ​​que afetam a velocidade de seiva estão associados com a transpiração foliar. acordo com nossos resultados preliminares, as infusões são mais rápidos em espécies folhosas com anular ou diminuir a porosidade da madeira, e quando o líquido é aplicado em superfícies convexas ou apartamento perto da base ou em flares raiz (Video 2; Figura 6). As condições ambientais são melhor desempenho durante o dia, com umidade do solo cerca de 60% e ligeira brisa (Figura 7). Em condições normais, por exemplo, um avião Londres (Platanus acerifolia) são capazes de absorver espontaneamente 10 ml da abamectine insecticida em menos de 1 min, e, em condições ideais de cerca de 1 L em 10 min 18. Quando a velocidade seiva é muito baixo (condições ambientais, espécies sub-ótimas de árvores com intrínsecaseiva ly lenta, como as coníferas e as palmas das mãos), a adoção pode ser suavemente forçada, aplicando uma leve pressão de fora (injeção). Como regra geral, em endoterapia árvore, localizada infusão de líquidos ao longo do tronco não garantem rápida translocação para as folhas. Figura 8 relatórios a água para cima ter tempo para as folhas em Pedunculate carvalho (Quercus robur), demonstrando que, sem nenhuma pressão externa aplicada, precisa de pelo menos 6 horas para alcançar folhas, e que os tempos de absorção pode ser duplicada usando ingredientes ativos, embora formulado para endoterapia. No entanto, a velocidade e não o método de entrega é o factor limitante: A Figura 9 demonstra que se-ter para as folhas, por meio de infusão também acontece em palmeiras, caracterizado por seiva dinâmica muito lentas. Neste caso, leva-se ca. 24 horas, enquanto que o mesmo resultado é alcançado através de furos em ca. De 3 horas, a aplicação de uma pressão de 50 psi. Wide, testes baseados estatisticamente sobre a eficácia dos produtos químicos injetados contra pragas individuais não foram realizados, sendo relacionada a muitas variáveis ​​(por exemplo, espécies de árvores, estado fisiológico, grau de infestação, ingredientes ativos e formulações), mas testes preliminares usando abamectine 6% para controlar pulgões em Prunus spp. e Cedrus libani, Cameraria ohridella em Aesculus hyppocastanum e Thaumetopoea pityocampa tanto Cedrus spp. e Pinus spp., deram resultados positivos 19. <img alt="Figura 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig1.jpg" width="500px" /> Figura 1. Vantagens de lâminas lenticulares. Ao introduzir um objecto de qualquer forma a um grupo de fibras, que se separam de acordo com uma geometria biconvexos lenticular (a). Diferentemente de agulhas existentes, uma lâmina lenticular separar<html> s as fibras com atrito mínimo e danos (b). A forma de lâmina provoca uma redução temporária da seção transversal dos vasos, produzindo um &quot;efeito Venturi&quot;: a pressão diminui seiva e sua velocidade aumenta. Quando a velocidade natural de seiva é substancial, líquidos de uma fonte externa são passivamente absorvidos pela árvore (c). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig1highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . <img alt="Figura 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig2.jpg" width="500px" /> Figura 2. Componentes. O instrumento é totalmente manual e tem lâminas substituíveis de comprimentos diferentes, um corpo de ligação com o recipiente de líquido, e um martelo para a inserção deslizante axial e extracções para o mínimo de danos para a árvore (figura modificado a partir de 16)./ Files/ftp_upload/51199/51199fig2highres.jpg &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Clique aqui para ver imagem ampliada. <img alt="Figura 3" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig3.jpg" width="500px" /> Figura 3. Pressão injeções de baixa pressão. Thumb geralmente é suficiente para transformar a partir de infusão para injeção quando a velocidade seiva natural é muito lento (a). Várias conexões para tanques pressurizados acelerar o tratamento (b). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig3highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . <img alt="Figura 4" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig4.jpg" width="500px" /> Figura 4. Vezes encerramento. Comparação entre um tradicional 4 milímetros furo de diâmetro e lâmina ferida antes do tratamento (uma </strong&gt;; Pubescens bétula). A remoção da casca de 4 semanas após o tratamento, o bordo do orifício é menor, mas visivelmente necróticas (b1), enquanto que a lâmina maior, mas menos ferida traumática, é perfeitamente fechado por tecidos meristemáticos (b2; dois tratamentos diametralmente opostas na mesma Populus nigra) . Fechamento completa após 1 mês (c, Aesculus hyppocastanum). Todos os tratamentos no inchamento das gemas com abamectine 6%; barra: 5 milímetros. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig4highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . <img alt="Figura 5" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig5.jpg" width="500px" /> Figura 5. Madeira descolorida Doze meses de tratamento, a extensão da madeira descolorida (a, Populus nigra, bar:. 5 mm; b, Betula pendula; Potassium fosfatos 25%). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig5highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . <img alt="Figura 6" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig6.jpg" width="500px" /> Figura 6. Tempos de injeção mudam com a posição de injeção e porosidade da madeira. Acordo com os resultados preliminares, as infusões mais rápidas acontece em espécies folhosas saudáveis ​​com anular ou diminuir a porosidade da madeira, em superfícies convexas ou apartamento perto da base ou em flares raiz (min/10 ml de abamectine 0,1%, umidade do solo de 60%, vento 4 nós, folhas completamente desenvolvidas). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig6highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . <img alt="Figura 7" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig7.jpg" width="500px" /&gt; Figura 7. As variáveis ​​ambientais afetam o up-take velocidade. Acordo com os resultados preliminares, as variáveis ​​de melhor desempenho são o dia, a umidade do solo perto de 60% ​​e vento fraco (minutos para absorção 10 ml de abamectine 0,1%, 0 psi, folhas completamente desenvolvidas). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig7highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . <img alt="Figura 8" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig8.jpg" width="500px" /> Figura 8. Up-take vezes para folhas. Usando safranina vermelho como um marcador, líquidos infundidos em Pedunculate carvalho (Quercus robur) leva muito diferentes épocas para ser detectado em pecíolos de folhas, de acordo com a pressão aplicada e os recursos líquidos ativos (hr/10 ml de líquido, umidade do solo de 60%, vento 4 nós, folhas completamente desenvolvidas, Abam = abamectine, TBZ = tiabendazol, H 3 PO 3 = pote<html> phosphytes assium,. todos os produtos comercialmente formulados para injeção tronco) <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig8highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . <img alt="Figura 9" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51199/51199fig9.jpg" width="500px" /> Figura 9. Up-take vezes em palmas. Palmeiras são conhecidos por sua velocidade seiva muito lento. As duas fotos mostram a presença de inseticida coradas em pecíolos (a) e folhas (b) ca. 24 horas de infusão (Trachycarpus fortunei, abamectine 0,1% e safranina, 0 psi; bar: 5 mm). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/51199fig9highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a imagem ampliada</a> . Video 1.1.wmv &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Clique aqui para ver filme 1 A.&quot; Efeito Venturi &quot;Acção 1:. Uma vez que reduziu a área de corte, quando a velocidade da água é substancial desse fenômeno físico ocorre Acção 2:. Acordo com a seiva natural, velocidade, o mesmo efeito acontece com uma lâmina lenticular reduzindo temporariamente a seção do navio (velocidade de até 8x de vídeo; Cerejeira, Prunus cerasifera; fosfato de potássio 25%). . Vídeo 2 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51199/video_2.wmv" target="_blank">Clique aqui para ver filme 2.</a> Infusion absorção natural em Cerejeira (Prunus cerasifera; fosfato de potássio 25%)..

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A Venturi Effect Can Help Cure Our Trees

Em comparação com os métodos baseados em buracos mais tradicionais, a maioria dos que exigem a árvore a ser perfurado, ferramentas com lâminas lenticulares transformar os conceitos básicos de endoterapia facilitando o fechamento da ferida e permitindo a absorção natural das soluções.

Um Efeito Venturi pode ajudar a curar nossas árvores

In woody plants, xylem sap moves upwards through the vessels due to a decreasing gradient of water potential from the groundwater to the foliage. ...

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Environment

17.7K visualizações.  Unversity of Padova.  Em comparação com os métodos baseados em buracos mais tradicionais, a maioria dos que exigem a árvore a ser perfurado, ferramentas com lâminas lenticulares transformar os conceitos básicos de endoterapia facilitando o fechamento da ferida e permitindo a absorção natural das soluções. 

Vídeo: A Venturi Effect Can Help Cure Our Trees

A Simple Planting Technique for Re-establishing Trees Where Frequent Inundation Occurs

Many of the Everglades tree islands have lost elevation over the past century and most of their trees have died such that they are now covered with herbaceous plants. This protocol describes a simple, cost-effective tree planting technique needed for restoring degraded Everglade tree islands. The design is patterned after a natural Everglades process that creates floating peat islands, which allows tree survival and growth in flooded conditions and often leads to the development of tree islands. Commercially available peat bags were used as the medium for the growth and establishment of potted native tree saplings. The pop-up configuration floated initially and provided additional elevation to minimize inundation, with a single native tree species sapling and a single tree fertilizer spike. During a 3 year study involving 105 pop-ups, most plants survived (80%) and many thrived. Determining whether this technique can establish trees on a degraded tree island will require longer studies and extensive field tests.

This protocol describes a simple, cost-effective tree planting technique for restoring degraded Everglades tree islands that experience inundation. The design creates an island (pop-up) which floats initially and adds elevation to promote tree survival and growth under flooded conditions.

Uma simples técnica de plantação para restabelecer as árvores onde ocorre a inundação frequente

Many of the Everglades tree islands have lost elevation over the past century and most of their trees have died such that they are now covered with ...

Ambiente

Particle Image Velocimetry Investigation of Hemodynamics via Aortic Phantom

Aortic valve dysfunction and stroke have recently been reported in transcatheter aortic valve implantation (TAVI) patients. Thrombus in the aortic sinus and neo-sinus due to hemodynamic changes has been suspected. In vitro experiments help investigate the hemodynamic characteristics in the cases where an in vivo assessment proves to be limited. In vitro experiments are also more robust, and the variable parameters are controlled readily. Particle image velocimetry (PIV) is a popular velocimetry method for in vitro studies. It provides a high-resolution velocity field such that even small-scale flow features are observed. The purpose of this study is to show how PIV is used to investigate the flow field in the aortic sinus after TAVI. The in vitro setup of the aortic phantom, TAVI for PIV, and the data acquisition process and post-processing flow analysis are described. The hemodynamic parameters are derived, including the velocity, flow stasis, vortex, vorticity, and particle residence. The results confirm that in vitro experiments and PIV help investigate the hemodynamic features in the aortic sinus.

Particle Image Velocimetry Investigation of Hemodynamics via Aortic Phantom

The present protocol describes particle image velocimetry (PIV) measurements performed to investigate the sinus flow through the in vitro setup of the transcatheter aortic valve (TAV). The hemodynamic parameters based on velocity are also determined.

Investigação de Velocimetria de Imagem de Partículas da Hemodinâmica via Fantasma Aórtico

Aortic valve dysfunction and stroke have recently been reported in transcatheter aortic valve implantation (TAVI) patients. Thrombus in the aortic sinus ...

Engenharia

Visualization of Vascular and Parenchymal Regeneration after 70% Partial Hepatectomy in Normal Mice

A modified silicone injection procedure was used for visualization of the hepatic vascular tree. This procedure consisted of in-vivo injection of the silicone compound, via a 26 G catheter, into the portal or hepatic vein. After silicone injection, organs were explanted and prepared for ex-vivo micro-CT (&#181;CT) scanning. The silicone injection procedure is technically challenging. Achieving a successful outcome requires extensive microsurgical experience from the surgeon. One of the challenges of this procedure involves determining the adequate perfusion rate for the silicone compound. The perfusion rate for the silicone compound needs to be defined based on the hemodynamic of the vascular system of interest. Inappropriate perfusion rate can lead to an incomplete perfusion, artificial dilation and rupturing of vascular trees.
The 3D reconstruction of the vascular system was based on CT scans and was achieved using preclinical software such as HepaVision. The quality of the reconstructed vascular tree was directly related to the quality of silicone perfusion. Subsequently computed vascular parameters indicative of vascular growth, such as total vascular volume, were calculated based on the vascular reconstructions. Contrasting the vascular tree with silicone allowed for subsequent histological work-up of the specimen after &#181;CT scanning. The specimen can be subjected to serial sectioning, histological analysis and whole slide scanning, and thereafter to 3D reconstruction of the vascular trees based on histological images. This is the prerequisite for the detection of molecular events and their distribution with respect to the vascular tree. This modified silicone injection procedure can also be used to visualize and reconstruct the vascular systems of other organs. This technique has the potential to be extensively applied to studies concerning vascular anatomy and growth in various animal and disease models.

Tools used for visualizing vascular regeneration require methods for contrasting the vascular trees. This film demonstrated a delicate injection technique used to achieve optimal contrasting of the vascular trees and illustrate the potential benefits resulting from a detailed analysis of the resulting specimen using &#181;CT and histological serial sections.

Visualização dos Vascular e parênquima regeneração após 70% hepatectomia parcial em ratos normais

A modified silicone injection procedure was used for visualization of the hepatic vascular tree. This procedure consisted of in-vivo injection of the ...

Medicina

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. Research models for bypass graft failure are essential for a better understanding of pathobiological and pathophysiological processes during graft patency loss. Large animal models, such as pigs or sheep, resemble human anatomical structures but require special facilities and equipment. This video describes a rat vein interposition model to investigate vein graft patency loss. Rats are inexpensive and easy to handle. Compared to mouse models, the convenient size of rats permits better operability and enables a sufficient amount of material to be obtained for further diverse analysis. In brief, the inferior epigastric vein of a donor rat is harvested and used to replace a segment of the femoral artery. Anastomosis is conducted via single stitches and sealed with fibrin glue. Graft patency can be monitored non-invasively using duplex sonography. Myointimal hyperplasia, which is the main cause for graft patency loss, develops progressively over time and can be calculated from histological cross sections.

This video demonstrates a model to study the development of myointimal hyperplasia after venous interposition surgery in rats.

Veia Interposição Modelo: Um modelo adequado para estudar Bypass Graft Perviedade

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

Standardized Technique of Aortic Valve Re-implantation for Valve-sparing Aortic Root Replacement

Despite the obvious advantages of the preservation of a normal aortic valve during aortic root replacement, the complexity of valve sparing procedures prevents a number of cardiac surgeons from incorporating them into their practice. The aim of this protocol is to describe a simplified and user-friendly technique of an aortic valve-sparing root replacement (VSRR) procedure by re-implantation of the aortic valve. Proper selection of patients and limitations of the technique are discussed.
In 54 consecutive patients, normal appearing aortic valves were re-implanted in a commercially available polyester prosthesis with pre-shaped sinuses by a simplified and standardized technique. Placement of the first row of the proximal suture line, choice of the prosthesis size, and adjustment of the height of the commissures of the patient to the fixed height of the sinus portion of the prosthesis were slightly modified from the reference techniques with the aim of increasing its feasibility for use by other cardiac surgeons. Early mortality and morbidity as well as 5-year survival, freedom from aortic valve reoperation, and freedom from recurrent moderate regurgitation were collected in all patients.
Thirty-day mortality, re-sternotomy for bleeding, re-sternotomy for mediastinitis, and the incidence of stroke were very low, 1.8% for each (1 of 54). No patient required permanent pace-maker implantation. At 5 years, survival, freedom from aortic valve reoperation, and freedom from recurrent moderate regurgitation were 97.5%, 95.2%, and 91.6%, respectively.
Mid-term results of our standardized technique of re-implantation of the aortic valve for valve-sparing aortic root replacement are very good and compare with more complex techniques reported by experienced surgeons. By following the present protocol of the standardized re-implantation technique, a greater number of cardiac surgeons can perform this procedure with comparable good results.

Valve-sparing aortic root replacement has the advantage of preserving the patient&#39;s own aortic valve. The complexity of the reported techniques to date restricts their use to a limited number of cardiac surgeons. This protocol describes step-by-step a standardized technique reproducible by a greater number of cardiac surgeons.

Substituição de raiz de técnica padronizada de re-implantação de válvula aórtica para válvula conservadora da aorta

Despite the obvious advantages of the preservation of a normal aortic valve during aortic root replacement, the complexity of valve sparing procedures ...

A Rabbit Venous Interposition Model Mimicking Revascularization Surgery using Vein Grafts to Assess Intimal Hyperplasia under Arterial Blood Pressure

Although vein grafts have been commonly used as autologous grafts in revascularization surgeries for ischemic diseases, the long-term patency remains poor because of the acceleration of intimal hyperplasia due to the exposure to arterial blood pressure. The present protocol is designed for the establishment of experimental venous intimal hyperplasia by interposing rabbit jugular veins to the ipsilateral carotid arteries. The protocol does not require surgical procedures deep in the body trunk and the extent of the incision is limited, which is less invasive for the animals, allowing long-term observation after implantation. This simple procedure enables researchers to investigate strategies to attenuate the progression of intimal hyperplasia of the implanted vein grafts. Using this protocol, we reported the effects transduction of microRNA-145 (miR-145), which is known to control the phenotype of vascular smooth muscle cells (VSMCs) from the proliferative to the contractile state, into harvested vein grafts. We confirmed the attenuation of intimal hyperplasia of vein grafts by transducing miR-145 before implantation surgery through the phenotype change of the VSMCs. Here we report a less invasive experimental platform to investigate the strategies that can be used to attenuate intimal hyperplasia of vein grafts in revascularization surgeries.

The present protocol aims to experimentally create venous intimal hyperplasia by subjecting veins to arterial blood pressure for developing strategies to attenuate venous intimal hyperplasia following revascularization surgery using vein grafts.

Um modelo de interposição venosa de coelho imitando cirurgia de revascularização usando enxertos de veia para avaliar hiperplasia intimal sob pressão arterial

Although vein grafts have been commonly used as autologous grafts in revascularization surgeries for ischemic diseases, the long-term patency remains poor ...

Transcatheter Pulmonary Valve Replacement from Autologous Pericardium with a Self-Expandable Nitinol Stent in an Adult Sheep Model

Transcatheter pulmonary valve replacement has been established as a viable alternative approach for patients suffering from right ventricular outflow tract or bioprosthetic valve dysfunction, with excellent early and late clinical outcomes. However, clinical challenges such as stented heart valve deterioration, coronary occlusion, endocarditis, and other complications must be addressed for lifetime application, particularly in pediatric patients. To facilitate the development of a lifelong solution for patients, transcatheter autologous pulmonary valve replacement was performed in an adult sheep model. The autologous pericardium was harvested from the sheep via left anterolateral minithoracotomy under general anesthesia with ventilation. The pericardium was placed on a 3D shaping heart valve model for non-toxic cross-linking for 2 days and 21 h. Intracardiac echocardiography (ICE) and angiography were performed to assess the position, morphology, function, and dimensions of the native pulmonary valve (NPV). After trimming, the crosslinked pericardium was sewn onto a self-expandable Nitinol stent and crimped into a self-designed delivery system. The autologous pulmonary valve (APV) was implanted at the NPV position via left jugular vein catheterization. ICE and angiography were repeated to evaluate the position, morphology, function, and dimensions of the APV. An APV was successfully implanted in&#160;sheep J. In this paper, sheep J was selected to obtain representative results. A 30 mm APV with a Nitinol stent was accurately implanted at the NPV position without any significant hemodynamic change. There was no paravalvular leak, no new pulmonary valve insufficiency, or stented pulmonary valve migration. This study demonstrated the feasibility and safety, in a long-time follow-up, of developing an APV for implantation at the NPV position with a self-expandable Nitinol stent via jugular vein catheterization in an adult sheep model.

This study demonstrates the feasibility and safety of developing an autologous pulmonary valve for implantation at the native pulmonary valve position by using a self-expandable Nitinol stent in an adult sheep model. This is a step toward developing transcatheter pulmonary valve replacement for patients with right ventricular outflow tract dysfunction.

Substituição da válvula pulmonar transcateter de pericárdio autólogo com um Stent nitinol auto-expansível em um modelo de ovelha adulto

Transcatheter pulmonary valve replacement has been established as a viable alternative approach for patients suffering from right ventricular outflow ...

Drug Treatment by Central Venous Catheter in a Mouse Model of Angiotensin II Induced Abdominal Aortic Aneurysm and Monitoring by 3D Ultrasound

Since pharmaceutical treatment options are lacking in the clinical management of abdominal aortic aneurysm (AAA), animal models, in particular mouse models, are applied to advance the understanding of the disease pathogenesis and to identify potential therapeutic targets. Testing novel drug candidates to block AAA growth in these models generally requires repeated drug administration during the time course of the experiment. Here, we describe a compiled protocol for AAA induction, insertion of an intravenous catheter to facilitate prolonged therapy, and serial AAA monitoring by 3D ultrasound. Aneurysms are induced in apolipoprotein E (ApoE) deficient mice by angiotensin II release over 28 days from osmotic mini-pumps implanted subcutaneously into the mouse back. Subsequently, the surgical procedure for external jugular vein catheterization is conducted to allow for daily intravenous drug treatment or repeated blood sampling via a subcutaneous vascular access button. Despite the two dorsal implants, the monitoring of AAA development is readily facilitated by sequential semi-automated 3D ultrasound analysis, which yields comprehensive information on the expansion of aortic diameter and volume and on aneurysm morphology, as illustrated by experimental examples.

This protocol describes the consecutive implantation of an osmotic pump to induce abdominal aortic aneurysm by angiotensin II release in apolipoprotein E (ApoE) deficient mice and of a vascular access port with a jugular vein catheter for repeated drug treatment. Monitoring of aneurysm development by 3D ultrasound is effectively conducted despite dorsal implants.

Tratamento medicamentoso por Cateter Venoso Central em um Modelo de Camundongo de Angiotensin II Aneurisma Abdominal Induzido anótico e monitoramento por ultrassom 3D

Since pharmaceutical treatment options are lacking in the clinical management of abdominal aortic aneurysm (AAA), animal models, in particular mouse ...

A Modified Technique for Arteriovenous Fistula Construction in Rabbits

Juxta-anastomotic stenosis is a challenging problem that often causes non-maturation and decreases the patency of an arteriovenous fistula (AVF). Injury to the veins and arteries during the operation and hemodynamic changes can lead to intimal hyperplasia, leading to juxta-anastomotic stenosis. To reduce injury to the veins and arteries during the operation, this study proposes a new modified no-touch technique (MNTT) for AVF construction that can decrease the rate of juxta-anastomotic stenosis and improve the AVF patency. To unravel the hemodynamic changes and mechanisms of the MNTT, this study presented an AVF procedure using this technique. Although this procedure is technically challenging, 94.4% procedural success was achieved after adequate training. Ultimately, 13 out of 34 rabbits had a functional AVF 4 weeks after the surgery, leading to a 38.2% AVF patency rate. However, at 4 weeks, the survival rate was 86.1%. Ultrasonography showed active blood flow through AVF anastomosis. Furthermore, the spiral laminar flow was observed in the vein and artery near the anastomosis, suggesting that this technique may improve the hemodynamics of the AVF. On histological observation, significant venous intimal hyperplasia was observed at the AVF anastomosis, whereas no significant intimal hyperplasia was observed at the proximal external jugular vein (EJV) of the anastomosis. This technique will improve the understanding of the mechanisms underlying the use of MNTT for AVF construction and provide technical support for the further optimization of the surgical approach in AVF construction.

The present protocol proposes the creation of an arteriovenous fistula in rabbits using a modified no-touch technique. The technique involves the side-to-side anastomosis of the common carotid artery and external jugular vein without the dissection of the perivenous tissues or cutting off the artery.

Técnica modificada para construção de fístula arteriovenosa em coelhos

Juxta-anastomotic stenosis is a challenging problem that often causes non-maturation and decreases the patency of an arteriovenous fistula (AVF). Injury ...

Induction of Right Ventricular Failure by Pulmonary Artery Constriction and Evaluation of Right Ventricular Function in Mice

The mechanism of right ventricular failure (RVF) requires clarification due to the uniqueness, high morbidity, high mortality, and refractory nature of RVF. Previous rat models imitating RVF progression have been described. Compared with rats, mice are more accessible, economical, and widely used in animal experiments. We developed a pulmonary artery constriction (PAC) approach which is comprised of banding the pulmonary trunk in mice to induce right ventricular (RV) hypertrophy. A special surgical latch needle was designed that allows for easier separation of the aorta and the pulmonary trunk. In our experiments, the use of this fabricated latch needle reduced the risk of arteriorrhexis and improved the surgical success rate to 90%. We used different padding needle diameters to precisely create quantitative constriction, which can induce different degrees of RV hypertrophy. We quantified the degree of constriction by evaluating the blood flow velocity of the PA, which was measured by noninvasive transthoracic echocardiography. RV function was precisely evaluated by right heart catheterization at 8 weeks after surgery. The surgical instruments made inhouse were composed of common materials using a simple process that is easy to master. Therefore, the PAC approach described here is easy to imitate using instruments made in the lab and can be widely used in other labs. This study presents a modified PAC approach that has a higher success rate than other models and an 8-week postsurgery survival rate of 97.8%. This PAC approach provides a useful technique for studying the mechanism of RVF and will enable an increased understanding of RVF.

Here, we provide a useful approach for studying the mechanism of right ventricular failure. A more convenient and efficient approach to pulmonary artery constriction is established using surgical instruments made inhouse. In addition, methods to evaluate the quality of this approach by echocardiography and catheterization are provided.

Indução de insuficiência ventricular direita por constrição da artéria pulmonar e avaliação da função ventricular direita em camundongos

The mechanism of right ventricular failure (RVF) requires clarification due to the uniqueness, high morbidity, high mortality, and refractory nature of ...