Real-time prediction of breast lesions displacement during Ultrasound scanning using a position-based dynamics approach.

Although ultrasound (US) images represent the most popular modality for guiding breast biopsy, they are sometimes unable to render malignant regions, thus preventing accurate lesion localization which is essential for a successful procedure. Biomechanical models can support the localization of suspicious areas identified on a pre-operative image during US scanning since they are able to account for anatomical deformations resulting from US probe pressure. We propose a deformation model which relies on position-based dynamics (PBD) approach to predict the displacement of internal targets induced by probe interaction during US acquisition. The PBD implementation available in NVIDIA FleX is exploited to create an anatomical model capable of deforming in real-time. In order to account for each patient\u2019s specificities, model parameters are selected as those minimizing the localization error of a US-visible landmark of the anatomy of interest (in our case, a realistic breast phantom). The updated model is used to estimate the displacement of other internal lesions due to probe-tissue interaction. The proposed approach is compared to a finite element model (FEM), generally used in breast biomechanics, and a rigid one. Localization error obtained when applying the PBD model remains below 11 mm for all the tumors even for input displacements in the order of 30 mm. The proposed method obtains results aligned with FE models with faster computational performance, suitable for real-time applications. In addition, it outperforms rigid model used to track lesion position in US-guided breast biopsies, at least halving the localization error for all the displacement ranges considered. Position-based dynamics approach has proved to be successful in modeling breast tissue deformations during US acquisition. Its stability, accuracy and real-time performance make such model suitable for tracking lesions displacement during US-guided breast biopsy

A position-based framework for the prediction of probe-induced lesion displacement in Ultrasound-guided breast biopsy

Although ultrasound (US) images represent the most popular modality for guiding breast biopsy, they are sometimes unable to render malignant regions, thus preventing accurate lesion localization which is essential for a successful procedure. Biomechanical models can support the localization of suspicious areas identified on a pre-operative image during US scanning since they are able to account for anatomical deformations resulting from US probe pressure. We propose a deformation model which relies on position-based dynamics (PBD) approach to predict the displacement of internal targets induced by probe interaction during US acquisition. The PBD implementation available in NVIDIA FleX is exploited to create an anatomical model capable of deforming online. Simulation parameters are initialized on a calibration phantom under different levels of probe-induced deformations, then they are fine-tuned by minimizing the localization error of a US-visible landmark of a realistic breast phantom. The updated model is used to estimate the displacement of other internal lesions due to probe-tissue interaction. The localization error obtained when applying the PBD model remains below 11 mm for all the tumors even for input displacements in the order of 30 mm. This approach outperforms rigid model used to track lesion position in US-guided breast biopsies, at least halving the localization error for all the displacement ranges considered. Position-based dynamics approach has proved to be successful in modeling breast tissue deformations during US acquisition. Its stability, accuracy and real-time performance make such model suitable for tracking lesions displacement during US-guided breast biopsy

Position-based simulation of deformations for autonomous robotic ultrasound scanning

Realistic and fast simulation of anatomical deformations due to ultrasound probe pressure is of outstanding importance for testing and validation of autonomous robotic ultrasound systems. We propose a deformation model which relies on the position-based dynamics (PBD) approach to simulate the probetissue interaction and predict the displacement of internal targets during US acquisition. Performances of the patient-specific PBD anatomical model are evaluated in comparison to two different simulations relying on the traditional finite element (FE) method, in the context of breast ultrasound scanning. Localization error obtained when applying the PBD model remains below 11 mm for all the tumors even for input displacements in the order of 30 mm. The proposed method is able to achieve a better trade-off among accuracy, computation time and generalization capabilities with respect to the two FE models. Position-based dynamics approach has proved to be successful in modeling breast tissue deformations during US acquisition. It represents a valid alternative to classical FE methods for simulating the interaction between US probe and tissues

Tendências e ganhos genéticos para pesos calculados aos 120 e 240 dias de idade de bovinos da raça Nelore Mocho.

Objetivou-se estimar a tendência genética relativa aos pesos aos 120 (P120) e 240 (P240) dias de idade em animais Nelore Mocho. Foram utilizadas informações de 42.397 animais nascidos de 1995 a 2011, cedidas pela empresa Guaporé Agropecuária. O grupo de contemporâneos foi formado por meio da concatenação de fatores não genéticos que afetaram significativamente, como fazenda-retiro, ano e a estação de nascimento do animal e lote de manejo da respectiva característica. As tendências genéticas foram preditas por meio do software MTDFREML. As tendências e ganhos genéticos nos permite avaliar a mudança ocasionada por um processo de seleção em determinada característica ao longo dos anos. As tendências genéticas mostraram que nos anos de 2005 e 2009, tanto para P120 como para P240, ocorreram quedas bruscas dos valores genéticos. Os ganhos genéticos foram de 0,077 kg e 0,197 kg para P120 e P240, respectivamente. Para peso aos 120 e 240 dias de idade os pesos passaram de 120,55 kg e 183,3 kg para 157,93 kg e 201,43 kg, respectivamente. As tendências genéticas apresentaram progresso genético positivo apesar das quedas, indicando a necessidade de redefinição dos critérios de seleção. E os ganhos genéticos apontaram o quanto o rebanho irá progredir, e que a seleção reflete de maneira eficiente para a promoção do melhoramento genético do rebanho

Eficácia de um simbiótico comercial no desempenho de bovinos de corte confinados.

Objetivou-se avaliar o efeito de um aditivo simbiótico no ganho em peso e na eficiência alimentar de bovinos de corte em sistema de confinamento. O experimento foi conduzido na Fazenda Nova Esperança, no município de Nova Crixás ? GO, no período de junho a agosto de 2010. Foram utilizados 965 animais da raça Nelore e anelorados, divididos em lotes com 95 a 105 animais por curral. Os animais foram divididos em 13 currais, sendo que os currais 2, 5, 7 e 12 receberam além da dieta normal, 1,5 gramas de um produto simbiótico composto por probióticos microencapsulados e prebióticos (Biofórmula Corte; Biofórmula, Goiânia-GO). Os animais dos currais 3, 4, 6, 8, 11 e 13 foram utilizados como testemunha e os animais dos lotes 1, 9 e 10 não foram utilizados no experimento por não apresentarem homogeneidade. Não houve diferença estatisticamente significativa no consumo de alimentos e na eficiência alimentar (P > 0,05). No entanto houve um ganho em peso superior para os animais que receberam o simbiótico em relação ao controle, 1,535 kg/dia e 1,483 kg/dia respectivamente (P < 0,05). O uso do aditivo simbiótico proporcionou um maior ganho em peso em bovinos confinados, sem alteração significativa do consumo, o que demonstra seu potencial como melhorador de desempenho

Genome wide association study for beef tenderness in Polled Nellore cattle.

Publicação on-line

Seleção de tamanho de partículas por bovinos Nelore em confinamento e sua relação com características de carcaça.

Pesquisas apresentam a existência de variação individual em relação ao comportamento alimentar de bovinos confinados, mesmo estando na mesma baia de confinamento. Objetivou-se avaliar se a seletividade por tamanho de partícula no cocho tem relação com as características de carcaça de bovinos Nelore Mocho. O experimento foi realizado na área de confinamento de junho a novembro de 2012. Foram utilizados 18 animais, com idade e peso médio iniciais de 21 meses e 335 kg, respectivamente, provenientes do rebanho da marca OB. Os animais foram abatidos com idade e o peso médio de 23 meses e 535 kg, e espessura de gordura mínima de 5 mm. Foi mantido um registro diário do ofertado e das sobras recolhidas, por animal. Avaliou-se o tamanho médio de partículas restantes no cocho pelo método Penn State a cada quatro horas diárias. Fez-se uso de análises de Cluster para agrupar os animais conforme seletividade por partículas consumidas. As médias foram ajustadas pelo método dos mínimos quadrados e comparadas por meio do teste de Tukey a 5% de probabilidade. Apesar do comportamento seletivo diferenciado, em relação ao tamanho de partículas, não houve diferença estatística significativa entre os grupos de seleção alimentar (p>0,05) para as características de carcaça dos animais. Conclui-se que a seletividade por tamanho de partículas no cocho não implicam em alterações nas características de carcaça de bovinos de corte em confinamento. Abstract: Studies with feedlot livestock have identified quantitative and qualitative differences as it relates to individual food intake. The objective of this study was to evaluate if the food selection based on particle size in the trough was associated carcass characteristics of Nelore Mocho cattle. The experiment was conducted in the confinement, from June to November 2012. Eighteen OB brand animals were studied, with respective baseline age and average weight of 21 months and 335 kg. The animals were slaughtered at an average age and weight of 23 months and 515 kg, and minimal subcutaneous thickness of 5 mm. A registry of the daily intake was kept. The Penn State method and leftover scores were used to analyze the average size of the particles at four hour a day of feeding. Cluster analysis was used to group animals according to particle size selectivity for food intake. Least square method was used to adjust averages and Tukey?s test was used for comparison at 5% probability level. Despite the different selective behavior related to particle sizes, there were no statistically significant differences (p>0.05) among carcass characteristics. It was concluded particle size selectivity not affect carcass characteristics of confined beef cattle

Eficiência do uso de um simbiótico comercial na qualidade do leite de vacas holandesas no Bioma Cerrado.

Avaliou-se o efeito de um produto simbiótico na produção e na qualidade do leite produzido por vacas Holandesas no Bioma Cerrado. O experimento foi realizado entre janeiro e maio de 2010 na fazenda Cachoeira, no município de Nova Veneza ? GO. Foram utilizadas 37 vacas da raça Holandesa, sendo 19 animais no grupo testemunha e 18 animais no grupo tratamento. O grupo tratamento recebeu dois gramas por dia de um produto simbiótico comercial (Biofórmula Leite; Biofórmula, Goiânia-GO), enquanto que ao grupo testemunha era submetido a uma dieta normal sem simbiótico. A contagem de células somáticas manteve-se estável, em torno de 200.000/mL, durante as primeiras oito semanas do experimento. Durante as semanas 10-12 e 14-16, entretanto, a CCS aumentou expressivamente no leite das vacas do grupo Testemunha. Este aumento não ocorreu nas vacas tratadas com Biofórmula Leite, dessa forma, a CCS foi significativamente reduzida nas vacas que receberam o simbiótico. A suplementação com o simbiótico melhorou a qualidade do leite, com uma redução de 57% na contagem de células somáticas. O simbiótico exerceu um efeito protetor contra a infecção e/ou inflamação da glândula mamária

Tendência genética para ganho em peso do nascimento aos 550 dias de idade de um rebanho de bovinos da raça Nelore mocho.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar mudanças genéticas aditivas diretas e maternais para ganhos em peso do nascimento aos 550 dias de idade em bovinos da raça Nelore mocho criados a pasto na região central do Brasil. Os valores genéticos dos animais foram preditos pelo método de máxima verossimilhança restrita livre de derivadas (REML), usando o aplicativo MTDFREML. As tendências genéticas dos efeitos genéticos direto e maternal foram estimadas pela regressão, das médias anuais dos valores genéticos em função do ano de nascimento dos animais. Anualmente, os animais obtiveram um incremento genético de 16,4%, 14,9%, 21,6% e 5,6% para ganho em peso do nascimento aos 120 dias de idade, dos 120 aos 240, dos 240 aos 365, 365 aos 450 e dos 450 aos 550 dias de idade respectivamente. Levando em consideração a média estimada para o ganho em peso atual, e considerando o percentual de incremento genético de cada característica, observou-se possível aumento de até 120 g de um ano para o outro nas características analisadas. Os ganhos genéticos mostram que não houve progresso significativo na fase pré-desmama, em contrapartida na fase seguinte o ganho genético foi relevante