Made available in DSpace on 2016-08-10T10:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REBECCA FEILENBERGER DE OLIVEIRA MARTINS.pdf: 257286 bytes, checksum: 6e70b855d3a684a4e0a5686321976b67 (MD5) Previous issue date: 2006-08-08 / The present study had the objective of verifying if the treatment with ionizing rays given to patients with head and neck cancer could provoke medium-term changes in bone density of jaws. The sample covered twelve patients in treatment at the Radioteraphy Service of Araújo Jorge Hospital, in Goiânia city, Goiás, in the period of April of 2005 to January of 2006. To evaluate the risk factors associated to bone changes, the amostral population answered partly open questionnaires about their medical and oral health. The patients were submitted to oral clinic examinations and then directed to computerized tomography in the region of maxilla and mandible. All of them had malignant tumors of orophaynx and, after tomographies, were treated from injuries and lymphatic nodules with association of radio and chemotherapy. The radiation doses of the external beam ranged from 5000 to 7000 rad, in accordance with the staging of injury. After 127 to 266 days of the therapy with ionizing radiation, the sample was sent to a second computerized tomography exam in the region of jaws. The results of this inquiry had demonstrated that, in this interval of time, radiotherapy did not unchain qualitative alterations in the jaw bones that could be identificated. So, dental procedures or orthopedic and traumatologic surgeries, in mediumterm, are not contraindicated to patients treated with radiotherapy. / O presente estudo teve como objetivo verificar se o tratamento com raios ionizantes ministrado a pacientes com câncer de cabeça e pescoço poderia desencadear alterações na densidade óssea dos maxilares, a médio prazo. A amostra incluiu doze pacientes em tratamento junto ao Serviço de Radioterapia do Hospital Araújo Jorge, na cidade de Goiânia, Goiás, no período de abril de 2005 a janeiro de 2006. Para avaliar os fatores de risco associados às alterações ósseas, a população amostral respondeu a questionários semi-abertos sobre sua saúde médica e odontológica. Os pacientes foram submetidos a exames clínicos bucais e então encaminhados para exames de tomografia computadorizada na região de maxila e mandíbula. Todos possuíam tumores malignos de orofaringe e, após as tomografias, foram tratados das lesões e dos nódulos linfáticos com associação de rádio e quimioterapia. A dose de radiação do feixe externo oscilou entre 5000 e 7000 rads, de acordo com o estadiamento da lesão. Transcorridos de 127 a 266 dias da terapia por radiação ionizante, a amostra foi encaminhada para um segundo exame de tomografia computadorizada na região dos maxilares. Os resultados desta investigação demonstraram que, nesse intervalo de tempo, a radioterapia não desencadeou alterações qualitativas nos ossos maxilares passíveis de identificação. Nesse sentido, procedimentos odontológicos ou cirurgias ortopédicas e traumatológicas, a médio prazo, não estão contra-indicados a pacientes tratados com radioterapia.

Cone Beam Computed Tomography (CBCT) is a medical imaging technique routinely employed for diagnosis and treatment of patients with cranio-maxillo-facial defects. CBCT 3D reconstruction and segmentation of bones such as mandible or maxilla are essential procedures in orthodontic treatments. However, CBCT images present characteristics that are not desirable for processing, including low contrast, inhomogeneity, noise, and artifacts. Besides, values assigned to voxels are relative Hounsfield Units (HU), unlike traditional Computed Tomography (CT). Such drawbacks render CBCT segmentation a difficult and time-consuming task, usually performed manually with tools designed for medical image processing. We introduce two interactive two-stage methods for 3D segmentation of CBCT data: i) we first reduce the CBCT image resolution by grouping similar voxels into super-voxels defining a graph representation; ii) next, seeds placed by users guide graph clustering algorithms, splitting the bones into mandible and skull. We have evaluated our segmentation methods intensively by comparing the results against ground truth data of the mandible and the skull, in various scenarios. Results show that our methods produce accurate segmentation and are robust to changes in parameter settings. We also compared our approach with a similar segmentation strategy and we showed that it produces more accurate segmentation of the mandible and skull. In addition, we have evaluated our proposal with CT data of patients with deformed or missing bones. We obtained more accurate segmentation in all cases. As for the efficiency of our implementation, a segmentation of a typical CBCT image of the human head takes about five minutes. Finally, we carried out a usability test with orthodontists. Results have shown that our proposal not only produces accurate segmentation, as it also delivers an effortless and intuitive user interaction. / Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC) é uma modalidade para obtenção de imagens médicas 3D do crânio usada para diagnóstico e tratamento de pacientes com defeitos crânio-maxilo-faciais. A segmentação tridimensional de ossos como a mandíbula e a maxila são procedimentos essências em tratamentos ortodônticos. No entanto, a TCFC apresenta características não desejáveis para processamento digital como, por exemplo, baixo contraste, inomogeneidade, ruído e artefatos. Além disso, os valores atribuídos aos voxels são unidades de Hounsfield (HU) relativas, diferentemente da Tomografia Computadorizada (TC) tradicional. Esses inconvenientes tornam a segmentação de TCFC uma tarefa difícil e demorada, a qual é normalmente realizada por meio de ferramentas desenvolvidas para processamento digital de imagens médicas. Esta tese introduz dois métodos interativos para a segmentação 3D de TCFC, os quais são divididos em duas etapas: i) redução da resolução da TCFC por meio da agrupamento de voxels em super-voxels, seguida da criação de um grafo no qual os vértices são super-voxels; ii) posicionamento de sementes pelo usuário e segmentação por algoritmos de agrupamento em grafos, o que permite separar os ossos rotulados. Os métodos foram intensamente avaliados por meio da comparação dos resultados com padrão ouro da mandíbula e do crânio, considerando diversos cenários. Os resultados mostraram que os métodos não apenas produzem segmentações precisas, como também são robustos a mudanças nos parâmetros. Foi ainda realizada uma comparação com um trabalho relacionado, gerando melhores resultados tanto na segmentação da mandíbula quanto a do crânio. Além disso, foram avaliadas TCs de pacientes com ossos faltantes e quebrados. A segmentação de uma TCFC é realizada em cerca de 5 minutos. Por fim, foram realizados testes com usuarios ortodontistas. Os resultados mostraram que nossa proposta não apenas produz segmentações precisas, como também é de fácil interação.

Embora existam muitos estudos clínicos avaliando analgésicos e o controle da dor em cães, poucos são realizados em animais com dor do câncer e submetidos a procedimento cirúrgico para ressecção da neoplasia como a maxilectomia e mandibulectomia. Este estudo clínico foi realizado de forma prospectiva, comparativa, aleatória e de maneira simples cego com o propósito de avaliar a eficácia analgésica de diferentes tratamentos no período pós-operatório em cães submetidos à maxilectomia ou mandibulectomia. Foram utilizados no estudo 42 cães com neoplasia oral. Todos os animais foram prémedicados com acepromazina (0,05mg/kg) associado à meperidina (2mg/kg) por via intramuscular e a anestesia foi induzida com propofol por via iv na dose suficiente realizar a intubação (2.3-6.5mg/kg). O isoflurano foi utilizado para a manutenção da anestesia. Trinta minutos antes do fim do procedimento cirúrgico, os cães foram distribuídos aleatoriamente em um dos 5 diferentes grupos para analgesia pósoperatória: tramadol 2mg/kg (Tra), codeína 2mg/kg (Co), cetoprofeno 2mg/kg (Ce), tramadol 2mg/kg associado ao cetoprofeno 2mg/kg (TraCe) ou codeína 2mg/kg associado ao cetoprofeno 2mg/kg (CoCe), por via subcutânea. A freqüência cardíaca (FC) e respiratória (FR), pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD) e pressão arterial média (PAM), glicose sanguínea, cortisol e interleucina-6 (IL- 6) e grau de sedação foram verificados até 24 horas, e grau de analgesia foi verificado por até 120 horas do início da administração do analgésico, ou seja, os respectivos tratamentos foram mantidos por 5 dias da seguinte forma: tramadol ou codeína a cada 8 horas e cetoprofeno a cada 24 horas por via oral (MBL, M1, M2, M3, M4, M5, M24, M48, M72, M96 e M120). O resgate analgésico foi realizado nos animais que apresentaram escore de dor 4 em qualquer momento do estudo (dipirona 25mg/kg e morfina 0,1mg/kg). A análise estatística foi realizada por meio do Kruskal-Wallis, Friedman para mensurações repetidas, ANOVA e teste 2. Os gráficos em boxplot ou diagrama em caixas representam a distribuição dos dados. Os valores com p<0,05 foram considerados significantes. Não houve diferença entre os grupos de tratamento com relação ao peso, tempo de cirurgia, tempo para extubação, FC, FR, PAS, PAD e PAM, cortisol e IL-6 séricos, e escore de dor pela escala de análise descritiva. A concentração da glicose sanguínea aumentou de forma significante com relação aos valores basais no grupo Tra (M5= 96±14), Co (M1= 120±66 e M3=96±21), Ce (M5= 105±22) e CoCe (M3=104±16). Aumento do escore de dor foi observado no M2 do grupo Tra em relação a MBL e M1 a M5 do grupo Co em relação a M120 (p<0,05), contudo a média do escore não foi maior que 2,7. Baixo grau de sedação ainda foi observado no grupo CoCe no M24 (0,1±0,4 p<0,001) com relação ao M1. O número de resgate foi baixo, totalizando 19 administrações. No grupo Ce houve maior necessidade de resgate analgésico. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que os grupos de tratamento analgésico promoveram controle da dor pós-operatória de boa qualidade na maioria dos cães do estudo e com baixa incidência de efeitos adversos, podendo ser indicados no controle da dor em procedimentos de maxilectomia e mandibulectomia. / Although there are many clinical studies evaluating analgesics and pain control in dogs, very few were carried out in animals with cancer pain, and submitted to oncologic surgery with tumor resections such as maxillectomy and mandibulectomy. This clinical, prospective, randomized, simple blinded study was performed with the purpose of evaluating analgesic efficacy of different treatments in the postoperative period in dogs submitted to maxillectomy or mandibulectomy. Forty-two client-owned dogs with oral tumor were used in the study. Dogs were premedicated with acepromazine (0.05mg kg-1) and meperidine (2mg kg-1) by the intramuscular route and anesthesia was induced with intravenous propofol in a dose sufficient to allow intubation (2.3-6.5mg-1). Isoflurane was used for maintenance of anesthesia. Thirty minutes prior to the end of surgery, dogs were randomly allocated in one of 5 different groups for postoperative analgesia: tramadol 2mg kg-1 (Tra), codeine 2mg kg-1 (Co), ketoprofen 2mg kg-1 (Ke), tramadol 2mg kg-1 + ketoprofen 2mg kg-1 (TraKe) or codeine 2mg kg-1 + ketoprofen 2mg kg-1 (CoKe), subcutaneously. Heart (HR) and respiratory (RR) rates, systolic (SBP), median (MBP) and diastolic (DBP) blood pressures, blood glucose, serum cortisol and interleukin-6 (IL-6) and degree of sedation were recorded for 24 hours, and degree of analgesia were evaluated until 120 hours of the start of analgesic administration (MBL, M1, M2, M3, M4, M5, M24, M48, M72, M96 and M120), being that treatments were maintained for 5 days as follows: codeine or tramadol every 8 hours and the ketoprofen every 24 hours orally. Analgesic rescue was delivered to animals with pain scores equal or superior to 4 at any time of the study (dypirone 25mg -1 and morphine 0,1mg-1). Statistical analyses were performed by means of the Kruskal-Wallis, Friedmann for repeated measures, ANOVA and 2 tests. Graphics boxplot or box diagrams represents dates of distribution. Values of p<0.05 were considered significant. There were no differences between groups related to weight, surgical time, extubation time, HR, RR, SBP, MBP, DBP, serum cortisol and IL-6, and pain score by Descriptive Scale (DS). Blood glucose concentrations were significantly increased in relation to baseline, in groups Tra (M5= 96±14), Co (M1= 120±66 e M3=96±21), Ke (M5= 105±22) and CoKe (M3=104±16). Increase of pain score was observed in M2 of group Tra in relation to baseline, and M1 to M5 of group Co in relation to M120 (p<0,05), however the average score was not higher than 2.7. Low level of sedation was also observed in group CoKe in M24 (0.1 ± 0.4 - p <0.001) compared to M1.. The number of rescue was low, totaling 19 administrations. Ke group required more analgesic rescue. So, it can be conclude that treatment analgesic groups promoted a good quality pain control of postoperative in most of the dogs in the study and with low incidence of side effects, could be indicated in the control of the pain in procedures of maxillectomy and mandibulectomy.

A expansão rápida de maxila assistida cirurgicamente (ERMAC) é uma das formas de tratamento para a deficiência transversal de maxila. Essa técnica depende do uso de dispositivos expansores, os quais podem ter relação com a movimentação dos dentes superiores, não existindo estudos que apontem alterações dos dentes inferiores. O presente trabalho teve como objetivo mensurar a movimentação dos dentes superiores e inferiores, produzidas pela ERMAC, por meio de técnicas cirúrgicas com diferentes tipos de corticotomias da parede anterior da maxila. O estudo foi composto 87 exames de tomografia computadorizada por feixe cônico (TCFC), sendo esses divididos de acordo com o osteotomia realizada: Grupo I (n= 42) osteotomia do tipo Le Fort I subtotal com degrau no pilar zigomático-maxilar e Grupo 2 (n = 45) osteotomia do tipo Le Fort I subtotal com osteotomia linear descendente. Os períodos avaliados foram divididos em: pré-operatório (T0), após o término da ativação do dispositivo expansor (T1) e período de contenção ortodôntica (T2). Os dados foram tabulados, comparados entre os períodos estudados e analisados estatisticamente por meio da análise de variância para medidas repetidas (ANOVA) e Teste de Tukey para comparação entre os três tempos, nos quais foram avaliados o total de pacientes (GI+GII) e cada grupo isoladamente (GI) (GII). Os resultados demonstraram aumento estatisticamente significativo das dimensões maxilares, além a inclinação vestibular dos dentes 13, 23, 16 e 26, em ambos os grupos; observaram-se efeitos dentoesqueléticos mandibulares na largura da cortical lingual, aumento da distância entre os ápices dos dentes 46 e 36 e inclinação vestibular do dente 36. Porém, somente esse último foi estatisticamente significante (p < 0,05). Isso nos permitiu concluir que, em procedimentos de expansão rápida de maxila assistida cirurgicamente são verificados efeitos dento-esqueléticos predominantemente maxilares, mas podem ocorrer efeitos mandibulares, sendo esses sem significância estatística. / Surgically assisted rapid maxillary expansion (SARME) is the main treatment option for transverse maxillary deficiency in adults. This technique depends on the use of expanders, which are commonly related to the movement of teeth in the maxilla, however, there are no studies analyzing the occurrence of alterations in the lower teeth to this date. The aim of this study was to assess the movement of upper and lower teeth produced by SARME executed by means of two surgical techniques with different types of corticotomies on the anterior wall of the maxilla. The sample consisted of 87 cone beam computed tomography (CBCT) scans, which were divided in two groups according to the osteotomy performed: Group I (n = 42) Le Fort I subtotal osteotomy with a step on the zygomatic-buttress and Group 2 (n = 45) Le Fort I type subtotal osteotomy with a linear descending osteotomy of the maxilla. The time periods evaluated were divided into: preoperative (T0), immediately after activation of the expander device was ceased (T1) and ending of orthodontic containment period (T2). The data were tabulated and compared between the periods studied and statistically analyzed by means of analysis of variance for repeated measurements (ANOVA) and Tukey\'s test for comparison between the three time periods. The total number of individuals (GI + GII) and each isolated group (GI) (GII) were analyzed. The results showed a statistically significant increase of all the maxillary dimensions associated with buccal inclination of the teeth 13, 23, 16 and 26 in both groups; mandibular dentoskeletal effects on the width of the lingual cortex were observed, there was also an increased distance between the apexes of teeth 46 and 36, and buccal inclination of the tooth 36 were noted, however, only the latter was statistically significant (p <0.05). This has allowed us to conclude that, in procedures of surgically assisted rapid maxillary expansion, dento-skeletal effects are predominantly maxillary, but mandibular effects may also occur, mainly without statistical significance.

Objetivo: Avaliar a precisão e a acurácia de medidas lineares da mandíbula em modelos tridimensionais gerados a partir da tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) em dois programas (Dolphin®. Material e Métodos: Dez mandíbulas com marcadores de sílica foram submetidas à TCFC seguindo o protocolo de voxel 0,3 mm do aparelho i-CAT Classic®. Vinte medidas lineares foram realizadas duas vezes, de maneira aleatória, nos modelos tridimensionais nos programas Dolphin®, nos filtros Translúcido e Sólido-1, e InVesalius®. As medidas físicas foram realizadas com um paquímetro digital diretamente nas mandíbulas por um segundo examinador. Análise de variância para medidas repetidas (ANOVA), coeficiente de correlação intraclasse, teste de Bland-Altman e erro absoluto e percentual foram utilizados para avaliar a precisão e a acurácia (p<0,05). Resultados: Alta precisão foi encontrada no programa Dolphin®, filtro Translúcido e Sólido-1 e InVesalius®, com diferença máxima entre as mensurações de 0,27; 0,26 e 0,17 mm, respectivamente. Com relação à acurácia, 10 variáveis no filtro Translúcido; oito no filtro Sólido-1 e 13 no programa inVesalius® foram diferentes estatisticamente em relação as medidas físicas. Porém, 95%, 100% e 90% das medidas apresentaram valores abaixo do valor considerado clinicamente relevante (1 mm) nos filtros Translúcido e Sólido-1 e no programa InVesalius®, respectivamente. Conclusão: Os modelos tridimensionais com marcadores hiperdensos, gerados pelos programas Dolphin®, filtro Translúcido e Sólido-1, e InVesalius® podem ser utilizados com precisão e acurácia para a obtenção de medidas lineares. / Objective: The purpose of this study was to determine the accuracy and reliability of mandibular linear measurements obtained from 3-dimensional cone-beam computed tomography (CBCT) scans of dry human mandibles using different software (Dolphin® and InVesalius®). Methods: Ten dry human mandibles were scanned at voxel size of 0.3 mm (i-CAT Classic®). Twenty measurements were made twice, randomized, on 3D model generated by the software Dolphin (filter Translucent and Solid-1) and InVesalius. Subsequently, physical measurements were made using a digital caliper. Analysis of variance for repeated measures (ANOVA), Intraclass correlation (ICC) BlandAltman, absolute and percentage mean error were used for evaluating accuracy and reliability (p<0.05). Results: Excellent reliability values were found for linear measurements from CBCT volume rendering images in all methods (Dolphin Translucent, Solid-1 and InVesalius), with the mean measurement of 0.27; 0.26 and 0.17 mm, respectively. Ten measurement errors for Dolphin Translucent, eight for Solid-1 and 13 for InVesalius were statistically significant different from physical measurements; however, 95%, 100% and 90% of the measurements were, respectively, below the value clinically relevant (1 mm). Conclusion: Linear measurements on 3D model generated by the software Dolphin (Translucent and Solid-1) and InVesalius are reliable and accurate and can be used for linear measurements.

下颌角缩小术是一种非常流行、有效、并广泛用于修饰脸部轮廓的手术方式。手术中所用到的主要工具有往复锯和圆头磨钻，这两种手术工具工作时有一个共同的特点：通过其高速运转去除骨质。缺乏经验的医生通常需要较长周期的训练，来学习和熟悉如何操作这两种手术工具，并在操作过程中避免由于无法控制好工具与骨骼的触碰以及工具运转时的在骨骼上的移动所造成的危险。具有视觉和触觉反馈的虚拟手术模拟系统为医生们练习手术技巧提供了一种可行并且安全的方式。然而，创建高速运转的手术工具与坚硬的骨骼之间的真实触觉交互模型是一个非常有挑战性的任务。 / 这篇论文设计并实现了虚拟下颌角缩小手术模拟系统，并且创建高保真度的视觉和触觉反馈来增强虚拟手术环境的真实性。文章提出了基于冲量理论的力反馈模型用来模拟作用在工具上的碰撞力和力矩。在不同的往复速率或者旋转速度的情况下，所提出的模型都可以为医生提供可信真实的力感反馈。并且针对磨钻在磨骨是震动明显对磨骨操作有较大影响的特点，论文还提出了一个三维震动模型来模拟磨骨时作用在钻轴上的橫向震动和轴向震动。同时，论文还提出了用于模拟手术中骨质去除以及重建的实时绘制方法。为了验证力模型的真实性，我们还创建了机械平台，采集磨骨和截骨过程中产生的真实力数据，从而用来与虚拟手术中产生的力数据进行比较。最后，还引入真实病人的CT扫描数据来对虚拟手术系统进行实证研究，评估创建的系统是否可以用于训练具有不同手术经验的医生。实证研究的结果也验证了所提出的虚拟手术系统的有效性。 / Mandibular angle reduction is a popular and efficient procedure widely used to alter the facial contour. The primary surgical instruments, the reciprocating saw and the round burr, employed in the surgery have a common feature: operating at a high-speed. Generally, inexperienced surgeons need a longtime practice to learn how to minimize the risks caused by the uncontrolled contacts and cutting motions in manipulation of instruments with high-speed reciprocation or rotation. Virtual reality (VR)-based surgical simulations with both visual and haptic feedbacks provide novice surgeons with a feasible and safe way to practise their surgical skill. However, creating realistic haptic interactions between a high-speed rotary or reciprocating instrument and stiff bone is a challenging task. In this work, a virtual reality-based surgical simulator for the mandibular angle reduction was designed and implemented. High-fidelity visual and haptic feedbacks are provided to enhance the perception in a realistic virtual surgical environment. The impulse-based haptic model was proposed to simulate the contact forces and torques on the instruments. It provides convincing haptic sensation for surgeons to control the instruments under different reciprocation or rotation velocities. Also, in order to mimic the lateral and axial burring vibration forces, a three dimensional vibration model has been developed. The real-time methods for bone removal and reconstruction during surgical procedures have been proposed to support realistic visual feedbacks. The simulated contact forces were verified by comparing against the actual force data measured through the constructed mechanical platform. An empirical study based on the patient-specific data was conducted to evaluate the ability of the proposed system in training surgeons with various experiences. The results confirm the validity of our simulator. / Detailed summary in vernacular field only. / Detailed summary in vernacular field only. / Wang, Qiong. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2012. / Includes bibliographical references (leaves 100-114). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Abstract also in Chinese. / Abstract --- p.i / Acknowledgement --- p.v / Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Contributions of the Thesis --- p.5 / Chapter 1.2 --- Thesis Roadmap --- p.7 / Chapter 2 --- Related Work --- p.9 / Chapter 2.1 --- Virtual Orthopaedic Surgical Simulator --- p.9 / Chapter 2.2 --- Haptic Rendering for Virtual Surgery --- p.11 / Chapter 2.3 --- Evaluation of the Virtual System --- p.14 / Chapter 3 --- System Design --- p.17 / Chapter 3.1 --- Overall System Framework --- p.17 / Chapter 4 --- Bone-burring Surgical Simulation --- p.21 / Chapter 4.1 --- Impulse-Based Modeling of Haptic Simulation of Bone-Burring --- p.22 / Chapter 4.1.1 --- Basic Assumptions --- p.22 / Chapter 4.1.2 --- Bone-Burring Contact Description --- p.25 / Chapter 4.1.3 --- Burring Force Modeling --- p.29 / Chapter 4.2 --- Simulation of Bone Removal --- p.41 / Chapter 4.2.1 --- Bone Removal model --- p.41 / Chapter 4.2.2 --- Adaptive Subdividing Removal Surface --- p.42 / Chapter 4.3 --- Implementation and Experimental Results --- p.52 / Chapter 4.3.1 --- Force Evaluation --- p.53 / Chapter 4.3.2 --- Task-based Evaluation --- p.57 / Chapter 4.3.3 --- Time Performance --- p.61 / Chapter 5 --- Bone-sawing Surgical Simulation --- p.64 / Chapter 5.1 --- Impulse-Based Modeling of Haptic Simulation of Bone-Sawing --- p.65 / Chapter 5.1.1 --- Haptic Saw Instruments Description --- p.65 / Chapter 5.1.2 --- Sawing Force Modeling --- p.67 / Chapter 5.1.3 --- Sawing Torque Constraint --- p.70 / Chapter 5.2 --- Real-time Bone Mesh Reconstruction --- p.74 / Chapter 6 --- Evaluation --- p.78 / Chapter 6.1 --- Haptic Feedback Evaluation --- p.79 / Chapter 6.1.1 --- Mechanical Platform Setup --- p.79 / Chapter 6.1.2 --- Comparison of The Measured and Simulated forces --- p.81 / Chapter 6.2 --- Empirical Study --- p.85 / Chapter 6.2.1 --- Patient Specific Data --- p.87 / Chapter 6.2.2 --- Objective Performance Metrics --- p.89 / Chapter 6.2.3 --- Evaluation Results --- p.90 / Chapter 7 --- Conclusion --- p.94 / Publication List --- p.98 / Bibliography --- p.100

Introdução: Uma série de aspectos diagnósticos e terapêuticos relacionados à Sequência de Robin (SR) não possuem definição clara na literatura, conforme demonstrado em revisão sistemática presente nesta tese. Essas áreas de incerteza envolvem os métodos de classificação do grau de glossoptose por meio da endoscopia de via aérea (EVA), a associação com manifestações clínicas e a avaliação polissonográfica. Objetivos: Avaliar, a partir de um estudo transversal aninhado em uma coorte, a associação entre duas classificações de glossoptose e a severidade dos sintomas em pacientes com SR, além de determinar a acurácia dessas classificações na determinação de pacientes com maior gravidade clínica. Avaliar a associação entre parâmetros de polissonografia e graus de gravidade de manifestações clínicas. Métodos: Os pacientes com diagnóstico de SR tiveram suas manifestações clínicas classificadas conforme Cole et al. Foram submetidos à endoscopia do sono e as imagens foram classificadas de acordo com Yellon e De Sousa et al por pesquisador cegado. Os pacientes que não necessitavam de suporte ventilatório foram submetidos à polissonografia. Resultados: Os resultados obtidos foram apresentados em quatro trabalhos: Artigo 1, aceito para publicação: revisão sistemática; Artigo 2, publicado: Associação entre classificação endoscópica da glossoptose e manifestação clínica grave: neste trabalho, um total de 58 pacientes foram incluídos. A probabilidade de apresentar sintomas graves conforme classificado por Cole et al foi maior nos pacientes Yellon grau 3 (68,4%, P=0,012) e de Sousa et al moderado e grave (61,5% e 62,5%, respectivamente, P=0,015) do que nos graus mais leves de obstrução; Artigo 3, submetido: Performance diagnóstica das classificações endoscópicas: neste trabalho foram incluídos 80 pacientes. A sensibilidade (Y: 56.2% x S: 28.1%, P<0.001) e a especificidade (Y: 85.4% x S: 93.8%, P=0.038) na identificação de sintomas clínicos graves foram estatisticamente diferentes entre as classificações de Yellon e de Sousa et al. Calculou-se a Razão de Chances Diagnóstica para Yellon (RCD: 7,53 95%CI 4.15-10.90) e de Sousa (RCD: 5,87 95%CI 1.86-9.87). As diferenças encontradas não foram significativas (P=0,92); Artigo 4, submetido: Associação entre parâmetros polissonográficos e as manifestações clínicas conforme Cole et al. Determinou-se a Razão de Chances para cada variação nos seguintes parâmetros: índice de dessaturação (1.27; 1.07-1.51; R2=19.8%; P=0.006), índice de apneia e hipopneia (1.13; 1.01-1.26; R2=12.5%; P=0.02), média de saturação de oxigênio (0.16; 0.05-0.52; R2=22.6%; P=0.002), nadir de saturação (0.73; 0.56- 0.96; R2=10.0%; P=0.02), porcentagem de tempo com saturação menor que 90% (9.49; 1.63- 55.31, R2=37.6%; P=0.012) e porcentagem de tempo com obstrução (2.5; 1.31-4.76; R2=25.1%; P=0.006). Conclusões: As alterações na EVA estão associadas com a gravidade das manifestações clínicas. Ao se aprofundar a abordagem de análise sob uma perspectiva diagnóstica, demonstrou-se que as classificações de Yellon e de Sousa et al possuem uma baixa sensibilidade, porém uma alta especificidade. A porcentagem do tempo com saturação menor que 90%, porcentagem do tempo apresentando obstrução e média de saturação de oxigênio durante o sono foram os parâmetros polissonográficos com a maior associação com as manifestações clínicas. Assim, recomenda-se que a avaliação endoscópica da via aérea em pacientes portadores de SR seja realizada com intuito de estratificar a gravidade, mas não para triagem diagnóstica. Da mesma forma, recomenda-se que os parâmetros acima destacados da polissonografia, sejam especialmente considerados no acompanhamento desses pacientes. / Introduction: Several diagnostic and therapeutic aspects concerning Robin Sequence (RS) are not clearly defined in medical literature, as demonstrated in a systematic review included in this thesis. These areas of uncertainty comprehend methods of glossoptosis degree classification, its association with clinical manifestations and polysomnographic evaluation. Objectives: A cohort nested cross-sectional study was done to evaluate the association of two different glossoptosis classifications with symptom severity in RS patients, while determining its accuracy for the identification of severely symptomatic patients. The study also aimed to evaluate the association between polysomnographic parameters and clinical symptom severity. Methods: RS patients had their clinical manifestations classified according to Cole et al. They were also examined with flexible fiberoptic laryngoscopy (FFL) and recordings were classified according to Yellon and De Sousa et al classifications by a blinded researcher. Those patients not needing ventilator support underwent polysomnographic testing. Results: Overall results were divided into four distinct articles: Article 1, accepted for publication: systematic review; Article 2, published: Association between glossoptosis endoscopic classification and severe clinical manifestations: in this article, a total of 58 patients were enrolled. The probability of presenting severe clinical findings according to Cole et al classification was higher in patients classified as Yellon grade 3 (68.4%, P=0.012) and De Sousa et al moderate or severe levels (61.5% and 62.5%, respectively, P=0.015) than in milder degrees of obstruction. Article 3, submitted: Diagnostic performance of endoscopic classifications: in this article, additional 22 patients were enrolled, summing up 80 patients. The sensitivity (Y: 56.2% x S: 28.1%, P<0.001) and specificity (Y: 85.4% x S: 93.8%, P=0.038) in the identification of severe clinical symptoms were statistically different between classifications of Yellon and De Sousa et al. A Diagnostic Odds Ratio was computed for Yellon (DOR: 7.53 95%CI 4.15-10.90) and De Sousa et al (DOR: 5.87 95%CI 1.86-9.87). No relevant differences were found between them (P=0.92). Article 4: submitted: Association between polysomnographic parameters and obstructive airway symptoms: odds ratios for severe clinical findings were computed for the variation of polysomnographic parameters: Dessaturation Index (1.27; 1.07-1.51; R2=19.8%; P=0.006), Apnea/Hypopnea Index - AIH - (1.13; 1.01-1.26; R2=12.5%; P=0.02), Sleep Mean Oxygen Saturation (0.16; 0.05-0.52; R2=22.6%; P=0.002), Oxygen Saturation Nadir (0.73; 0.56-0.96; R2=10.0%; P=0.02), Percentage of time under oxygen saturation of 90% (9.49; 1.63-55.31, R2=37.6%; P=0.012) and Percentage of Time Presenting Obstruction (2.5; 1.31-4.76; R2=25.1%; P=0.006). Conclusions: FFL findings seem to have a fair association with the severity of clinical manifestations. However, this association was found to be probably a major influence of a high specificity, while observed sensitivity was less than would be desirable for diagnostic purposes. Percentage of time under 90% oxygen saturation, percentage of time with obstruction and mean oxygen saturation during sleep were the most associated parameters with clinical manifestations. Therefore, based on these findings, we would argue that airway endoscopic examination in RS patients should be approached aiming at clinical severity stratification, rather than for screening purposes. Also, we would recommend that those aforementioned parameters from polysomnography should be specifically addressed in the follow up of this peculiar group of patients.

O aparelho propulsor mandibular é utilizado na odontologia para modular o crescimento da cartilagem condilar, por meio de forças geradas pela alteração postural da musculatura. Neste estudo foi avaliado o papel de integrinas ligantes de fibronectina (FN) na transdução das forças mecânicas geradas pelo aparelho, em ratos. Por meio de imuno-histoquímica e PCR em tempo real verificou-se que, in vivo, o uso do aparelho modulou a expressão das subunidades <font face=\"symbol\">1, <font face=\"symbol\">5, e <font face=\"symbol\">v de integrinas, FN e PCNA, um marcador de proliferação celular. In vitro, forças distensivas cíclicas aplicadas sobre células da cartilagem condilar aumentaram a expressão de mRNA para FN, fatores de crescimento IGF-I e IGF-II e PCNA. A adição do peptídeo GRGDSP, que bloqueia a ligação de algumas integrinas à FN, inibiu todos os efeitos, exceto na expressão de IGF-II. Esses resultados sugerem que integrinas ligantes de FN desempenham papel importante na mecano-transdução neste sistema e contribuem para o entendimento das bases moleculares envolvidas na ortopedia funcional dos maxilares / The mandibular propulsor appliance is widely used in dentistry to modulate the growth of the condylar cartilage, through forces generated by postural changes in the orofacial musculature. The aim of this study was to evaluate the role of fibronectin (FN)-binding integrins in the transduction of mechanical forces generated by the appliance in rats. By immunohistochemistry and real time PCR it was observed that, in vivo, the appliance´s use modulated the expression of the integrin subunits <font face=\"symbol\">1, <font face=\"symbol>\"5, and <font face=\"symbol\">v, FN and PCNA, a cell proliferation marker. In vitro, the application of cyclic distension forces on condylar cartilage cells increased the expression of FN, IGF-I, IGF-II and PCNA mRNA. Addition of the peptide GRGDSP, which blocks the binding of some integrins to FN, inhibited all the effects except the increase in IGF-II mRNA. These results suggest that FN-binding integrins play an important role in mechanotransduction in this system, contributing to the understanding of the molecular basis involved in maxillary functional orthopedic therapy.

A estimativa da idade é um elemento importante na investigação antropológica, sendo uma das fontes preliminares dos dados para estabelecer a identidade de pessoas vivas ou restos mortais desconhecidos. Os métodos mais utilizados para este fim são os baseados no desenvolvimento ósseo e dentário dos indivíduos. Neste sentido, o presente trabalho apresentou como objetivo, estabelecer valores de referência na população brasileira para a estimativa da idade, por meio de dois métodos: a análise da mineralização dos terceiros molares; e a mensuração da altura do ramo mandibular. Para isso, foram escaneadas radiografias (407 panorâmicas e 289 cefalométricas em norma lateral) de pacientes, de 6 a 25 anos de idade, atendidos na Faculdade de Odontologia de Bauru. As imagens radiográficas panorâmicas foram utilizadas para análise da mineralização dos terceiros molares inferiores, através do método proposto por Demirjian, Goldstein e Tanner (1973), e as imagens radiográficas cefalométricas utilizadas para medir a altura do ramo da mandíbula. Os resultados indicam uma forte correlação entre a idade cronológica e ambos os métodos utilizados, proporcionando a elaboração de fórmulas para o cálculo da idade aproximada dos indivíduos na população estuda. Não houve diferença estatisticamente significante para o desenvolvimento dos terceiros molares entre os sexos. Já para a altura do ramo da mandíbula, essa diferença ocorreu entre os 16 e 25 anos de idade. A probabilidade de afirmamos que um indivíduo tem 18 anos ou mais de idade, com base nas duas metodologias proposta neste trabalho, é extremamente alta (>90%). Concluiu-se que ambos os métodos estariam aptos a serem utilizados para estimar a idade na população brasileira, entretanto, pelo fato do Brasil ser um país com extenso território e apresentar uma população bastante miscigenada, novos estudos devem ser realizados, aumentando a amostra dessa população, e permitindo o aprimoramento dos valores aqui informados. / Age determination is an important element in anthropological research, one of the primary sources of data to establish the person living identity or unknown remains. The aim of this paper was to establish reference values in Brazilian population to estimate chronological age by two methods: mineralization of third molars and measurement of the mandible ramus height. Therefore, radiographs from patients between 6 to 25 years, were scanned (407 panoramics and 289 cephalometrics). The patients were from School of Dentistry at Bauru. The panoramic radiographs were used for analysis the mineralization of the mandibular third molars. Moreover, cephalometric radiographs were used to measure the mandibular height. The results indicated a strong correlation between chronological age and both methods, providing the development of formulas for calculating the approximate real age of individuals by radiographs. There was no statistically significant difference for the third molars development between sexes. There was a significant difference between men and women for ramus height of the mandible for the range between 16 and 25 years. The probability of a claim that an individual is 18 years or older, based on the two methodologies proposed in this work was extremely high (>90%). It was concluded that both methods were suitable to be used to estimate the age in Brazilian population. However, as Brazil is a country with vast territory and present a fairly mixed population, it is necessary further studies to confirm the values reported.

INTRODUÇÃO: A ressecção do ramo ascendente da mandíbula foi, durante várias décadas, considerada o tratamento de eleição para os tumores da loja amigdalina e região retromolar, independente do grau de acometimento do osso mandibular, ocasionando um déficit funcional e estético considerável, muitas vezes, com prejuízos irreparáveis à qualidade de vida, às vezes desnecessário. Assim, a ressecção marginal do osso mandibular surgiu como uma alternativa de tratamento viável, uma vez que a manutenção de um segmento do ramo mandibular, em lesões sem comprometimento ósseo, não aumenta os índices de recidiva, tampouco compromete os princípios de radicalidade oncológica. OBJETIVO E MÉTODOS: Por meio de estudo retrospectivo de Outubro de 1994 a Dezembro de 2001, foram comparados 42 pacientes portadores de tumores avançados de região retromolar e loja amigdalina, sendo 20 deles submetidos a ressecção marginal do osso mandibular e 22 submetidos a ressecção do ramo ascendente da mandíbula, em relação a complicações, seqüela de procedimentos, recidiva locorregional e sobrevida. RESULTADOS: Dos 20 pacientes tratados com mandibulectomia marginal, avaliados por um período de 9 a 60 meses, sete (35%) pacientes morreram com doença, com sobrevida mínima de 09 meses, 3 por recidiva local, 3 por recidiva regional e 1 por recidiva locorregional. Um paciente morreu no pós-operatório imediato. Na avaliação da peça cirúrgica encontramos todas as margens livres, considerada exígua em profundidade em dois pacientes, um deles falecido por recidiva local. Houve disseminação linfonodal em 15 pacientes sendo com ruptura extracapsular em 4, encontrada em 2 pacientes com recidiva regional. O controle locorregional foi obtido em 63% dos pacientes. Dos 22 pacientes tratados com ressecção segmentar do osso mandibular, com intervalo de seguimento de 14 a 60 meses, 8 (36,4%) morreram pela doença, com sobrevida mínima de 9 meses, 5 por recidiva local e 3 por recidiva à distância. Um paciente morreu no pós-operatório imediato. As margens foram livres em 20 pacientes e, em 3 exíguas, um deles falecido por recidiva local. Houve disseminação linfonodal em 12 pacientes com ruptura extracapsular em 7 pacientes. O controle locorregional foi obtido em 61% dos pacientes. Na curva de análise de sobrevida, pelo método de Kaplan-Meier, o grupo tratado com mandibulectomia marginal apresentou uma taxa de 42%, com intervalo de 31 a 52 meses, erro padrão de 5 meses e intervalo de confiança de 95% e o grupo tratado com ressecção segmentar 38% com intervalo de 27 a 48 meses, erro padrão de 5 meses, um intervalo de confiança de 95%. A comparação pelo teste de Log Rank, não paramétrico apresentou p<0,8329 e pelo teste t-Student p< 0,621 ambos não significantes. As principais complicações foram a infecção local em 5 (11,9%) pacientes e a fístula orocutânea em 4 (9,5%). Houve uma fratura da placa de titânio, dois pacientes evoluíram com osteorradionecrose e nove com disfunção da articulação têmporo-mandibular. CONCLUSÕES: Não houve diferenças estatisticamente significantes entre os grupos de ressecção marginal e segmentar nos critérios analisados. Portanto, a conservação do ramo ascendente da mandíbula, em lesões que não apresentem envolvimento mandibular, mesmo avançadas, não aumenta o índice de recidiva. / INTRODUCTION: For several decades, resection of the ascending ramus of the mandible was considered to be mandatory for the treatment of tonsil and retromolar trigone tumours, independent from the damage degree of the mandibular bone, causing considerable functional and aesthetic deficit, many times with irreparable quality of life loss, sometimes unnecessary. Thus, marginal resection of the mandibular bone appeared as a feasible alternative treatment, since maintaining a segment of the mandibular ramus in lesions without bone involvement did not increase the recurrence indexes or compromise the principles of oncological radicalness. OBJECTIVES AND METHODS: Through a retrospective study from October 1994 to December 2001, 42 patients with advanced retromolar and tonsil tumors were compared, 20 undergoing marginal resection of the mandibular bone and 22 undergoing segmental resection of the ascending ramus of the mandible, with regard complications, injury originated from the procedure, locoregional recurrence and survival. RESULTS: From the 20 patients undergoing to marginal mandibulectomy, assessed for a period of 09 to 60 months, seven (35%) patients died of the disease, with a minimal survival of 9 months: 3 due to local recurrence, 3 due to regional recurrence and 1 due to local and regional recurrence. One patient died in the immediate postoperative period. When assessing the surgical part, all the margins were found to be free and in two patients, were considered to be of little depth, one of them being found in one of the patients that died from local recurrence. There was lymph nodal dissemination in 15 patients, with capsular rupture in 4, of which two presented regional recurrence. The locoregional control was obtained in 63% of the patients. From the 22 patients undergoing to segmental resection of the mandibular bone, with a follow-up varying from 14 to 60 months, 8 (36.4%) died of the disease, with a minimum survival of 9 months, 5 due to local recurrence and 3 due to distant recurrence. One patient died in the immediate postoperative period. The surgical margins were considered free from disease in 20 patients and, in three they were too small, one patient died of local recurrence. There was lymph nodal dissemination in 12 patients, and 7 presented capsular rupture. The locoregional control was obtained in 61% of the patients. In the survival analysis curve, by the Kaplan-Meier method, the group submitted to marginal mandibulectomy presented with a rate of 42%, with an interval of 31 to 52 months, standard error of 5 months and confidence interval of 95%, and the group submitted to segmentary resection, 38% with an interval of 27 to 48 months, a standard error of 5 months, and a confidence interval of 95%. The comparison using the non-parametric Log-Rank test presented p<0.8326 and the t-Student test p< 0.621, both not statistically significant. The main complications were local infection in 5 (11.9%) patients and oro-cutaneous fistula in 4 (9.5%). There was one titanium plate fracture, two patients developed osteoradionecrosis and nine temporo-mandibular dysfunction. CONCLUSIONS: There weren t statistically significant differences between the marginal and the segmental resection groups in relation to the analyzed criteria. So, the preservation of the ascending ramus of the mandible, in lesions which do not present mandible commitment, even if not advanced, doesn t increase the recurrence rate.