A cárie dentária continua sendo um grande desafio para os Cirurgiões-Dentistas pela dificuldade de diagnóstico, sobretudo em superfícies proximais. Muitos equipamentos se destinam a facilitar o exame do paciente, tendo como principal objetivo o diagnóstico de cáries incipientes. Dentre os exames mais utilizados está a radiografia interproximal associada ao exame clínico. O Sistema Internacional de Avaliação e Detecção de Cáries (ICDAS) vem sendo bem aceito tanto para o uso clínico como para pesquisas in vitro e in vivo, apresentando ótimos resultados. Além da técnica interproximal, a tomografia cone beam (CBCT) vem entrando no cotidiano da Odontologia, mas pouco se sabe sobre o seu desempenho para avaliação de cáries iniciais em superfícies proximais. A microtomografia (CT) é um novo método de avaliação destinado a pequenos espécimes e se assemelha a uma versão em miniatura da tomografia axial computadorizada, gerando imagens na ordem de micrômetros. Este método vem sendo utilização em pesquisas para se avaliar tecidos mineralizados, devido à sua habilidade de aferir com precisão o coeficiente de atenuação linear. O método padrão ouro que define com maior precisão os estágios da cárie é o histológico. Contudo, para sua avaliação é necessário destruir os espécimes. Este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do método ICDAS, de radiografias digitais pela técnica interproximal, da CBCT e da CT para lesões precoces de cárie, com relação à histologia. Houve correlação entre os dados obtidos com o sistema ICDAS para superfícies proximais e as imagens da CT, no que diz respeito à classificação quanto à profundidade das lesões. A CT tem correlação positiva com a histologia tanto na classificação das lesões como na profundidade, contudo esta relação poderia ser maior se uma melhor resolução fosse conseguida. As radiografias digitais pela técnica interproximal tiveram o melhor desempenho com relação à CT e à histologia, sendo este desempenho muito semelhante ao método clínico ICDAS. A CBCT obteve o pior desempenho, contudo ainda assim houve correlação positiva com a histologia e com a CT. A associação do método clínico ICDAS e as radiografias interproximais digitais tiveram o melhor desempenho com relação à histologia. A grande vantagem da microtomografia quando comparada a outros métodos de avaliação da doença cárie, é a manutenção da integridade dos espécimes, a informação tridimensional e isotrópica, possibilitando o uso dos espécimes em outro momento, sem a perda de eventuais características presentes nos mesmos. / Dental caries is still a great challenge to dentists, manly in proximal surfaces due to its difficult diagnosis. Many types of equipment have been designed to minimize this problem, specially aiming early caries detection. Among all, one of the most used by clinicians is the interproximal radiograph. The International Caries Assessment System (ICDAS) is a clinical evaluation method that is well accepted and used having a good performance not only for in vivo but also for in vitro studies. Cone beam CT (CBCT) is also being assessed in the overall Dentistry, but its performance on early caries detection has not extensively being evaluated. Microtomography (CT) is a new assessment method which is addressed to small specimens and is similar to a miniature version of axial computed tomography, producing images with micrometrical definition. CT is being assessed in dental research to evaluate mineral content of hard tissues, due to its ability to measure precisely the linear attenuation coefficient. The gold standard method to measure early caries lesions is histological method. However, to perform it, its necessary to cut the specimen. This study had the aim to evaluate the ICDAS, digital X-rays with the interproximal technique, CBCT and CT performance for early caries lesions, when compared to histology. ICDAS for proximal surfaces and CT had a positive correlation through the lesions depth. CT had a positive correlation with histology when analyzing lesions depth and the classification relating to the severity of the lesion, although this relation could be better if a better resolution could be achieved. Digital bite-wing radiographs had the best performance among all exams when comparing to CT and histology, similar to what we notice with the ICDAS results. CBCT had the worst results when comparing to CT and histology, but it was still considered a good relation. The best performance was achieved with the association of ICDAS and digital bite-wing radiographs when comparing to histology. The great advantage of CT when compared to other validating methods to evaluate dental caries is that it doesnt destroy the specimens, it gives tridimensional and isotropic information, making possible to use the specimens again, without losing inner properties.

Introdução: A histomorfometria do osso é um dos métodos padronizados que pode ser utilizado para quantificar a microestrutura do osso trabecular. Existem muitos meios de acesso para conseguir a visualização dos defeitos ósseos no caso de um acometimento de doença periodontal, por exemplo. A extensão e morfologia da perda óssea alveolar podem ser acessadas e examinadas após confecção de retalhos mucoperiosteais em cirurgias periodontais ou através de exames radiográficos. A partir de então, a tecnologia da micro- CT tornou-se padrão ouro para avaliação da arquitetura 3D do osso trabecular; exibindo como uma de suas principais vantagens sua habilidade em proporcionar resultados quantitativos com pouco ou nenhum preparo da amostra e sem a sua destruição. Metodologia: Foram utilizados 40 ratos machos: ratos normotensos (WK) e espontaneamente hipertensos (SHR) foram divididos em grupos com doença periodontal induzida por ligaduras (DP), e grupos controle, em que a DP não foi induzida (C). Cada um desses quatro grupos foram divididos em 2 subgrupos, de acordo com o período de eutanásia, que foi realizada no 10° e no 21° dia do experimento, desse modo cada grupo teve um n=5. Os animais do grupo DP receberam ligadura com fio de algodão ao redor do primeiro molar inferior. Após a eutanásia todas as hemimandíbulas dos animais tiveram seu tecido mole removido através de processos químico e biológico a fim de proporcionar uma peça histológica preparada adequadamente para ser escaneada no microtomógrafo. Para realização da análise microtomográfica foi utilizado um aparelho modelo 1172 da fabricante SkyScan®. As amostras foram verificadas nos três planos espaciais através dos softwares CTAN®, DATA VIEWER® e CTVOX® que também foram utilizados para a visualização tridimensional, análise qualitativa e quantitativa da anatomia externa e interna do osso alveolar. Resultados: Os resultados das medidas lineares foram aqueles extraídos de uma imagem bidimensional de uma fatia única escolhida por ser a mais representativa para detectar a perda óssea alveolar. Para a quantificação dos parâmetros volumétricos foi realizada a avaliação em dois pontos distintos: a área da região de furca do M1 mandibular e a área da região interproximal entre M1 e M2 da mandíbula. De todos os parâmetros avaliados e analisados os mais representativos para detectar a perda óssea alveolar neste modelo de estudo foram: Furca e JCE-COV (junção cemento-esmalte crista óssea vestibular) em 2D (medidas lineares) e a relação entre a superfície óssea e o volume ósseo; relação entre o volume ósseo e o volume total; porosidade e densidade mineral óssea nos parâmetros em 3D (medidas volumétricas). Conclusão: A metodologia empregada mostrou ser eficiente para a caracterização da perda óssea alveolar nos grupos controle e doença periodontal. A região escolhida e o método de análise tem influência no resultado. Assim medidas lineares e medidas volumétricas de uma mesma amostra podem apresentar porcentagens diferentes em relação à perda óssea. / Introduction: The histomorphometry of bone is one of the standard methods that can be used to quantify the microstructure of the trabecular bone. There are many ways to get access to the visualization of bone defects in the case of onset of periodontal disease, for example. The extent and morphology of alveolar bone loss may be accessed and examined after making mucoperiosteais flaps in periodontal or through radiographic examinations surgeries. Since then, the technology of micro - CT has become the gold standard for evaluation of the 3D architecture of trabecular bone; showing as one of its main advantages its ability to provide quantitative results without destruction and with little or no sample preparation. Methodos: Normotensive rats (WK) and spontaneously hypertensive (SHR) were divided into groups of ligature-induced periodontal disease (PD), and control groups (C), where PD is not induced. 40 rats were used and each of these four groups were divided into 2 subgroups according to the time of euthanasia , which was held on the 10th and 21st day of the experiment , thus each group had an n = 5 . The animals in the PD group received ligature with cotton thread around the first molar. After euthanasia, all animals had their mandibles soft tissue removed through chemical and biological processes to provide a suitably prepared for micro-ct analysis. In order to perform the micro-CT analysis, a model 1172 device manufacturer of SkyScan® was used. The samples were observed in the three spatial planes through the CTAN®, DATA VIEWER® and CTVOX® softwares which were also used for threedimensional visualization, qualitative and quantitative analysis of the external and internal anatomy of the alveolar bone. Results: The results of linear measurements were those extracted from a twodimensional image of a single slice chosen for being the most representative for detecting bone loss. For quantification of the volumetric parameters were assessed at two different points: the area of the furcation region of the mandibular M1 and interproximal area of the region between M1 and M2 of the jaw. Of all the most representative in detecting alveolar bone loss in this model of study parameters were evaluated and analyzed : Furcation and cementum-enamel junction to the buccal bone crest = 2D (linear measurements) and the relationship between the bone surface and bone volume ; ratio of bone volume to the total volume ; porosity and bone mineral density in 3D parameters ( volumetric measurements). Conclusion: The methodology was efficient for the characterization of alveolar bone loss in the periodontal disease groups. The region chosen and method of analysis have affected the outcome. Thus, linear and volumetric measurements of the same sample may have different percentages in relation to bone loss.

Statement of problem: With the variety of materials and techniques available, the knowledge of which combination provides frameworks with a better biomechanical behavior and greater fit accuracy is essential for a planning aiming prosthesis longevity. Purpose. To analyze which manufacture technique and material provides a better stress/strain and internal fit correlation. Material and methods. The groups were divided according to framework material and fabrication method: Titanium milled (TiCAD), Zirconia milled (ZrCAD), Cobalt-Chromium alloy milled (CoCrCAD), one-piece casting CoCr alloy (CoCrCAS) and cast and welded CoCr alloy (CoCrWEL). Four external hexagon implants and their respective mini-abutments were placed parallel to each other in a polyurethane model. This model was duplicated, scanned, and a single framework design was created to be used for all milled groups. Casting was done from a wax milled pattern following the same framework design used for the other groups. In preload condition, the strains generated by each framework were recorded by strain gauges fixed around the implants. The internal fit was evaluated by micro-CT scanning. Results. Regarding the uniformity of stress distribution, ZrCAD and CoCrCAD groups presented irregular stress distribution, while TiCAD presented the most uniform distribution. Regarding the internal fit, the TiCAD group presented values significantly better than the others, but not statistically different from ZrCAD. The three manufacturing methods associated to CoCr alloy presented no statistical differences among them. The correlation between the method was statistically significant. Conclusion. The physical and mechanical properties of the complete-arch implant-supported frameworks materials influence the stresses distribution and internal fit. TiCAD presented the best framework stress/strain ratio and internal fit. / Afirmação do problema. Diante da variedade de materiais e técnicas disponíveis, ter o conhecimento de qual combinação proporciona infraestruturas com um melhor comportamento biomecânico e maior precisão na adaptação é essencial para um planejamento visando a longevidade da prótese. Finalidade. Analisar qual material e método de confecção das infraestruturas proporciona a melhor relação tensão/deformação e adaptação interna. Material e métodos. Os grupos foram divididos de acordo com o material e forma de confecção das infraestruturas: fresado em Titânio (TiCAD), fresado em Zircônia (ZrCAD), fresado em Cobalto Cromo (CoCrCAD), CoCr fundido em monobloco (CoCrCAS) e CoCr fundido e com ponto de solda (CoCrWEL). Quatro implantes hexágonos externos e seus respectivos mini-abutments foram colocados paralelos entre si em um modelo de poliuretano. Este modelo foi duplicado, digitalizado e um único desenho de infraestrutura foi criado para todos os grupos fresados. Para fundição, foi utilizado um padrão de cera fresado a partir do projeto usado nos outros grupos. Na condição de pré-carga, as tensões geradas por cada infraestrutura foram registradas por strain gauges fixados ao redor dos implantes. A adaptação interna foi avaliada através de escaneamento por micro-CT. Resultados. Quanto a uniformidade na distribuição das tensões, os grupos ZrCAD e CoCrCAD se apresentaram irregulares, sendo que o grupo TiCAD apresentou distribuição mais uniforme. Quanto à adaptação interna, o grupo TiCAD apresentou valores significativamente melhores que os demais, mas sem diferença estatística em relação ao grupo ZrCAD. As três formas de produção da infraestrutura usando a liga de CoCr não apresentaram diferenças estatísticas entre si. A correlação entre os métodos foi estatisticamente significativa. Conclusão. As propriedades físicas e mecânicas dos materiais de confecção das infraestruturas influenciam na distribuição de estresses e na adaptação interna. O grupo que apresentou a melhor relação tensão/deformação e adaptação foi o grupo TiCAD.

Le sujet de cette thèse est l'interférométrie X à réseaux: une technique d’imagerie développée pour la première fois il y a quelques années et qui donne des images de phase et de diffusion (small angle X-ray scattering) de haute sensibilité. Cette technique a un potentiel considérable pour la visualisation du structures qui absorbent faiblement les rayons X, et pour la détection de détails plus petits que la résolution du détecteur, par exemple les fissures et les fibres. Des structures de ce type ne peuvent pas être visualisées avec l’imagerie conventionnelle à rayons X en absorption. Dans le cadre des travaux sur cette thèse, un interféromètre à réseau à rayons X pour radiographie et tomographie multimodale a été installé à la ligne de lumière ID19 de l‘European Synchrotron Radiation Facility à Grenoble, France. L’excellente performance de cet instrument a été démontrée sur une grande variété d'échantillons de tissus biologiques mous, sur des échantillons paléontologiques, et sur des tissus osseux. Une autre partie des ce travail porte sur des améliorations de la technique d’imagerie elle-même. La première des ces améliorations consiste en un développement de méthodes avancées pour la tomographie avec réseaux. Ces méthodes peuvent réduire considérablement la dose livrée à l’échantillon durant les mesures nécessaires pour la reconstruction tomographique tout en préservant la qualité d’image. Un autre résultat majeur dans le cadre de ce travail est la conception, la mise en oeuvre et la démonstration d’un interféromètre à réseau à deux dimensions (2D). Cet appareil utilise des réseaux bidimentionnels au lieu de réseaux linéaires. L’interféromètre 2D produit des cartes d'angles de réfraction et des images de type champ sombre dans plusieurs directions du plan d’image et améliore considérablement la qualité des radiographies à réseau. Le champ d’application de l’interféromètre 2D n’est pas limité à l'imagerie par rayons X, puisque le nouveau dispositif peut aussi être particulièrement utile pour la caractérisation de composantes optiques de haute précision, tel que démontré par des expériences de métrologie à la longueur d'onde d'utilisationsur des lentilles réfractives pour rayons X. / The subject of this thesis is X-ray grating interferometry: an imaging technique first demonstrated a few years ago, which yields high-sensitivity phase and dark-field (small angle X-ray scattering) images of the investigated specimen. It bears tremendous potential for the visualization of low-absorbing features, and for the detection of details smaller than the resolution of the imaging system, such as cracks and fibers. Structures of this type cannot be visualized with conventional absorption X-ray imaging. As a part of this thesis work, an X-ray grating interferometer for multimodal radiography and tomography was installed at the beamline ID19 of the European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, France. The excellent performance of this instrument has been demonstrated on a large variety of soft-tissue biological samples, on paleontological specimens, and on osseous tissues. Another part of the present work concerns improvements of the imaging technique itself. The first of these improvements consists in the development of advanced schemes for grating-based tomography. These schemes can substantially reduce the dose delivered to the sample during a grating-based tomography scan, while preserving the image quality. Another major achievement of this thesis is the design, implementation and demonstration of a two-dimensional (2D) grating interferometer. This device uses gratings structured in two dimensions rather than line gratings. The 2D interferometer gives refraction angle and dark-field signals in multiple directions of the image plane and significantly improves the quality of the grating-based radiographies. The application range of the 2D interferometer is not restricted to X-ray imaging; the new device may also be particularly useful for high-precision optics characterization, as is shown by in-situ at-wavelength investigations of X-ray refractive lenses.

Atualmente há um número crescente de idosos necessitando reabilitação com enxerto ósseo, no entanto pouco se sabe sobre o efeito do envelhecimento fisiológico sobre este processo. Este estudo teve como objetivo comparar a regeneração óssea guiada na mandíbula de ratos adultos e velhos. Ratos Wistar machos, com 9 meses (adultos) e 20 meses (velhos) de idade, foram avaliados 0, 7, 28 e 120 dias após a cirurgia. O protocolo cirúrgico incluiu a remoção de osso autógeno da calvária e sua fixação com implante de titânio na mandíbula. A formação óssea foi avaliada através da densidade mineral óssea (DMO), microtomografia computadorizada (?CT), análise histomorfométrica e taxa de aposição mineral. Cento e vinte dias após a cirurgia, os animais velhos apresentaram uma redução da variação da DMO na tíbia quando comparada com adultos (-0,022±0,007 vs. 0,011±0,004 g/cm2, respectivamente, p=0,004) e no fêmur (-0,036±0,01 vs. 0,024±0,007 g/cm2, respectivamente, p=0,000). A análise de ?CT revelou uma redução no percentual de volume ósseo nos ratos velhos quando comparados aos adultos (52,34±1,98 vs. 61,46±2,0 %, respectivamente, p=0,032). A análise histomorfométrica confirmou estes dados, tanto no percentual de área óssea (44,0±1,9 vs. 51,0±1,4 e %, velho vs. adulto, p=0,014) quanto no contacto osso-implante (63,5±3,4 vs. 73,0±1,7%, velho vs. adulto, p=0,028). A taxa de aposição mineral óssea também foi significativamente menor nos ratos velhos em comparação com os adultos, tanto na região da mandíbula (1,23±0,05 vs 2,62±0,33 ?m/dia, respectivamente, p=0,001) quanto na região do implante (0,16±0,03 vs. 1,17±0,06 ?m/dia, respectivamente, p=0,001). Em conclusão, nossos resultados sugerem que o processo de envelhecimento, por si só, afeta a capacidade de regeneração ossea de animais velhos que não são caracterizados como osteoporóticos e sugerem que isso deva ser levado em conta durante o tratamento de pacientes idosos. / Currently there are an increasing number of elderly requiring rehabilitation with bone graft, however little is known about the effect of physiological aging on this process. This study aimed to compare guided bone regeneration in adult and old normal rats. Male Wistar rats with 9 months (adult) and with 20 months (old) were evaluated at 0, 7, 28 and 120 days after surgery. The surgical protocol included the removal of autogenous parietal bone and insertion in the jaw with titanium implant. Bone formation was evaluated through bone mineral density (BMD), X-ray computerized microtomography (3D?CT), histomorphometric analysis and mineralization apposition rate. At baseline, adults and old animals presented similar values of BMD. 120 days after surgery, old animals presented a reduction of tibia BMD when compared with adults (-0.022±0.007 vs. 0.011±0.004 g/cm2, respectively, p=0.004) and of femur (-0.036±0.01 vs. 0.024±0.007 g/cm2, respectively, p=0.000). The 3D?CT analysis revealed a reduction of new-formed bone volume in the old group when compared with adult (52.34±1.98 vs. 61.46±2.0 %, respectively, p=0.032). Histomorphometric analysis corroborates these data, since 120 days after surgery the % of bone area and bone-implant contact were impaired in old rats. Mineralization apposition rate was also impaired in mandible and at implant region of old rat. Together our results suggest that the ageing process per se affect bone regenerative capacity and calls for attention of surgeons to this retard during the treatment of elderly patients.

[pt] A presente tese tem como objetivo avaliar a interação trovão-solo no que toca a ocorrência de trovões e suas características microssísmicas, apontando a influência de vibrações induzidas para a redução do fator de segurança em uma análise (pseudo-estática) de estabilidade de encostas. Considerando a abordagem inédita, foi efetuado um levantamento teórico com o intuito de apresentar as principais características dos relâmpagos e suas correlações com o solo. Como material, foi utilizado um solo coluvionar, composto principalmente de quartzo, feldspato e biotita. O referido foi caracterizado através de métodos padrão (complementados com o uso da microtomografia 3D), e a retenção e disponibilidade de água foram reveladas. Foi efetuado um monitoramento de campo de longo prazo para avaliar a correlação entre os dados climáticos (incluindo incidência de raios) e o potencial hídrico dos solos. Por fim, foi utilizado uma estação para monitoramento sismográfico para captar as vibrações induzidas por trovões nos solos. Os resultados mostram 39 ocorrências de raios próximos ao local de monitoramento de campo. O monitoramento sísmico mostrou que os trovões causam sinais microssísmicos compostos por acelerações de pico do solo até 0,02 m/s ao quadrado. Em conclusão, para fins geotécnicos, o trovão é um assunto que pode ser avaliado à luz de um carregamento sísmico. / [en] The present thesis aims to evaluate thunder-soil interaction verifying the influence of its induced vibrations to the reduction of the factor of safety in a pseudo-static slope stability analysis. In order to carry out this research, considering the unpublished approach, a theoretical survey was made in order to present the main characteristics of the lightning and its correlations with the soil. As a material, a colluvial soil, mainly composed of quartz, feldspar and biotite was characterized by standard methods (supplemented with the use of 3D microtomography) in order to reveal its mineral composition, structural arrangement and water retention. After field and laboratory calibration of the water potential and volumetric moisture sensors, a long-term field monitoring was performed to evaluate the correlation between climatic data (including lightning incidence) and soil water potential. Finally, a seismographic monitoring station was used to capture the vibrations induced by thunder in the soils. The results depicted 39 lightning events near the field monitoring site. However, no rapid variation of water potential was revealed during thunderstorm days. Seismic monitoring showed that thunder caused micro-seismic signals composed of ground peak accelerations up to 0.02 m/s squared. In conclusion, for geotechnical purposes, thunder is a subject that can be evaluated in the light of pseudostatic loads. However, further researches are required to verify the vibrations of larger magnitudes, induced by rays that occur at smaller distances of the seismic monitoring point.

Introdução: A histomorfometria do osso é um dos métodos padronizados que pode ser utilizado para quantificar a microestrutura do osso trabecular. Existem muitos meios de acesso para conseguir a visualização dos defeitos ósseos no caso de um acometimento de doença periodontal, por exemplo. A extensão e morfologia da perda óssea alveolar podem ser acessadas e examinadas após confecção de retalhos mucoperiosteais em cirurgias periodontais ou através de exames radiográficos. A partir de então, a tecnologia da micro- CT tornou-se padrão ouro para avaliação da arquitetura 3D do osso trabecular; exibindo como uma de suas principais vantagens sua habilidade em proporcionar resultados quantitativos com pouco ou nenhum preparo da amostra e sem a sua destruição. Metodologia: Foram utilizados 40 ratos machos: ratos normotensos (WK) e espontaneamente hipertensos (SHR) foram divididos em grupos com doença periodontal induzida por ligaduras (DP), e grupos controle, em que a DP não foi induzida (C). Cada um desses quatro grupos foram divididos em 2 subgrupos, de acordo com o período de eutanásia, que foi realizada no 10° e no 21° dia do experimento, desse modo cada grupo teve um n=5. Os animais do grupo DP receberam ligadura com fio de algodão ao redor do primeiro molar inferior. Após a eutanásia todas as hemimandíbulas dos animais tiveram seu tecido mole removido através de processos químico e biológico a fim de proporcionar uma peça histológica preparada adequadamente para ser escaneada no microtomógrafo. Para realização da análise microtomográfica foi utilizado um aparelho modelo 1172 da fabricante SkyScan®. As amostras foram verificadas nos três planos espaciais através dos softwares CTAN®, DATA VIEWER® e CTVOX® que também foram utilizados para a visualização tridimensional, análise qualitativa e quantitativa da anatomia externa e interna do osso alveolar. Resultados: Os resultados das medidas lineares foram aqueles extraídos de uma imagem bidimensional de uma fatia única escolhida por ser a mais representativa para detectar a perda óssea alveolar. Para a quantificação dos parâmetros volumétricos foi realizada a avaliação em dois pontos distintos: a área da região de furca do M1 mandibular e a área da região interproximal entre M1 e M2 da mandíbula. De todos os parâmetros avaliados e analisados os mais representativos para detectar a perda óssea alveolar neste modelo de estudo foram: Furca e JCE-COV (junção cemento-esmalte crista óssea vestibular) em 2D (medidas lineares) e a relação entre a superfície óssea e o volume ósseo; relação entre o volume ósseo e o volume total; porosidade e densidade mineral óssea nos parâmetros em 3D (medidas volumétricas). Conclusão: A metodologia empregada mostrou ser eficiente para a caracterização da perda óssea alveolar nos grupos controle e doença periodontal. A região escolhida e o método de análise tem influência no resultado. Assim medidas lineares e medidas volumétricas de uma mesma amostra podem apresentar porcentagens diferentes em relação à perda óssea. / Introduction: The histomorphometry of bone is one of the standard methods that can be used to quantify the microstructure of the trabecular bone. There are many ways to get access to the visualization of bone defects in the case of onset of periodontal disease, for example. The extent and morphology of alveolar bone loss may be accessed and examined after making mucoperiosteais flaps in periodontal or through radiographic examinations surgeries. Since then, the technology of micro - CT has become the gold standard for evaluation of the 3D architecture of trabecular bone; showing as one of its main advantages its ability to provide quantitative results without destruction and with little or no sample preparation. Methodos: Normotensive rats (WK) and spontaneously hypertensive (SHR) were divided into groups of ligature-induced periodontal disease (PD), and control groups (C), where PD is not induced. 40 rats were used and each of these four groups were divided into 2 subgroups according to the time of euthanasia , which was held on the 10th and 21st day of the experiment , thus each group had an n = 5 . The animals in the PD group received ligature with cotton thread around the first molar. After euthanasia, all animals had their mandibles soft tissue removed through chemical and biological processes to provide a suitably prepared for micro-ct analysis. In order to perform the micro-CT analysis, a model 1172 device manufacturer of SkyScan® was used. The samples were observed in the three spatial planes through the CTAN®, DATA VIEWER® and CTVOX® softwares which were also used for threedimensional visualization, qualitative and quantitative analysis of the external and internal anatomy of the alveolar bone. Results: The results of linear measurements were those extracted from a twodimensional image of a single slice chosen for being the most representative for detecting bone loss. For quantification of the volumetric parameters were assessed at two different points: the area of the furcation region of the mandibular M1 and interproximal area of the region between M1 and M2 of the jaw. Of all the most representative in detecting alveolar bone loss in this model of study parameters were evaluated and analyzed : Furcation and cementum-enamel junction to the buccal bone crest = 2D (linear measurements) and the relationship between the bone surface and bone volume ; ratio of bone volume to the total volume ; porosity and bone mineral density in 3D parameters ( volumetric measurements). Conclusion: The methodology was efficient for the characterization of alveolar bone loss in the periodontal disease groups. The region chosen and method of analysis have affected the outcome. Thus, linear and volumetric measurements of the same sample may have different percentages in relation to bone loss.

Esta tese apresentada uma proposta de desenvolvimento de uma ferramenta computacional para metrologia com microtomografia computadorizada que possa ser implantada em sistemas de microtomógrafos convencionais. O estudo concentra-se nas diferentes técnicas de detecção de borda utilizadas em processamento de imagens digitais.Para compreender a viabilidade do desenvolvimento da ferramenta optou-se por utilizar o Matlab 2010a. A ferramenta computacional proposta é capaz de medir objetos circulares e retangulares. As medidas podem ser horizontais ou circulares, podendo ser realizada várias medidas de uma mesma imagem, uma medida de várias imagens ou várias medidas de várias imagens. As técnicas processamento de imagens digitais implementadas são a limiarização global com escolha do threshold manualmente baseado no histograma da imagem ou automaticamente pelo método de Otsu, os filtros de passa-alta no domínio do espaço Sobel, Prewitt, Roberts, LoG e Canny e medida entre os picos mais externos da 1 e 2 derivada da imagem. Os resultados foram validados através de comparação com os resultados de teste realizados pelo Laboratório de Ensaios Mecânicos e Metrologia (LEMec) do Intstituto Politécnico do Rio de Janeiro (IPRJ), Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Nova Friburdo- RJ e pelo Serviço Nacional da Indústria Nova Friburgo (SENAI/NF). Os resultados obtidos pela ferramenta computacional foram equivalentes aos obtidos com os instrumentos de medição utilizados, demonstrando à viabilidade de utilização da ferramenta computacional a metrologia. / This thesis presents a proposal to develop a computational tool for metrology using computed microtomography (microCT) systems that can be implemented in conventional microCT systems.This study focuses on the different techniques used for edge detection in image processing.To test the feasibility of developing the tool we chose to use the Matlab 2010a. The proposed computational tool is capable of measuring circular and rectangular objects.The measures can be horizontal or circular and can be performed several measurements of the same image, a measure of multiple images or more measures of multiple images.The techniques implemented of processing digital images are global thresholding with choice of threshold manually based on the image histogram or automatically by the Otsu method, the high-pass filter in the space domain Sobel, Prewitt, Roberts, LoG and Canny and the distance between the outermost "peaks" of the 1st and 2nd derivative image.The results were validated by comparison with test results performed by the Mechanical Testing Laboratory and Metrology (LEMec) Polytechnic Intstituto of Rio de Janeiro (IPRJ), State University of Rio de Janeiro (UERJ), Nova Friburdo- RJ and the National Industry Service - Nova Friburgo (SENAI / NF).The results obtained by computational tool were equivalent to those obtained with the measuring instruments used, demonstrating the feasibility of using of computational tool for metrology.

O ranelato de estrôncio (RS) diminui a reabsorção óssea e ao mesmo tempo age como um agente anabólico deste tecido. Este estudo foi realizado para avaliar os efeitos da ovariectomia e do tratamento com RS na reparação de defeitos ósseos em fêmures e nos componentes moleculares do osso em ratas. Vinte e sete ratas adultas foram submetidas a ovariectomia ou cirurgia Sham e, após trinta dias, defeitos ósseos em fêmures foram confeccionados e os animais divididos em três grupos: ovariectomizadas (OVZ), cirurgia Sham (SHAM) e ovariectomizadas + tratamento com 625 mg/kg/dia de RS (RS). A eutanásia foi realizada quatro semanas após a cirurgia do defeito ósseo. A reparação do defeito ósseo foi analisada por microtomografia computadorizada (?CT) e a composição química do tecido ósseo foi verificada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS). O grupo SHAM apresentou em média volume ósseo (BV) superior ao grupo OVZ (p=0,014) e o volume ósseo relativo (BV/TV) foi cerca de 8% superior ao grupo OVZ. A comparação entre SHAM e RS apresentou valores limítrofes para essas variáveis. A espessura trabecular (Tb.Th) no grupo RS foi significativamente maior que no grupo OVZ cerca de 1,8% (p = 0,049) e não diferiu em média do grupo SHAM. Não houve diferenças significativas nas relações que avaliam compostos inorgânicos sobre orgânicos nos grupos. A razão das áreas das bandas em 1057 e 1023 cm-1 para o cálculo do IC foi 1.024 no grupo SHAM, 1.015 no grupo RS e 1.108 no grupo OVZ. No estudo da banda de amida III foi observado nos animais ovariectomizados uma possível mudança na estrutura secundária das proteínas da matriz devido a uma diminuição das estruturas ?-hélice e random coil (RC) e aumento de ?-sheet. A maturidade do colágeno estimada pela relação de sub-bandas de amida I (1660/1690) foi menor no grupo RS. Neste grupo houve um aumento significativo de estrôncio (Sr) incorporado ao tecido ósseo e uma diminuição de cálcio (Ca) avaliados pela técnica do EDS. Os resultados demonstram que o tratamento sistêmico com RS promoveu a reparação óssea e melhorou a microarquitetura do osso neoformado no interior do defeito. No entanto, os resultados das análises com FTIR sugerem que o RS não reverteu as alterações na matriz orgânica ocasionadas pela ovariectomia e diminuiu as ligações cruzadas de colágeno maturas. / Strontium ranelate (SR) decreases bone resorption and at the same time acts as an anabolic agent in this tissue. This study was conducted to evaluate the effects of ovariectomy and treatment with SR on the repair of bone defects and molecular components of bones in femurs. Adult female rats (n=27) were subjected to ovariectomy or Sham surgery. Thirty days after surgery, a defect was made in the femur and the animals were divided into three groups: ovariectomy (OVZ), Sham surgery (SHAM) and ovariectomy plus treatment with SR, 625 mg / kg / day (SR). Euthanasia was performed four weeks after surgery to cause the bone defect. Repair in bone defect was assessed by computed microtomography (?CT) and the chemical composition of bone tissue was analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The SHAM group showed mean values for bone volume (BV) higher than those of the OVZ group (p = 0.014) and the relative bone volume (BV / TV) was about 8% higher than that of the OVZ group. Comparison between SHAM and SR showed borderline values for these variables. In the SR group, the average value for trabecular thickness (Tb.Th) was significantly higher (~1.8%) than that in the OVZ (p = 0.049) group and did not differ from that of the SHAM group. Significant difference was not observed in the relation between inorganic and organic compounds in the three groups. The ratio of the areas of the bands in 1057 and 1023 cm-1 for the calculation of IC was 1,024 in the SHAM group, 1,015 in the RS group and 1,108 in OVZ group. In the study of the amide III band, a change in the proportion of secondary structure of matrix proteins was observed in ovariectomized animals, possibly a decrease in of ?-helical and random coil (RC) and an increase in ?-sheet structures. The collagen cross-linking network maturity estimated by the relation between amide I subbands (1660/1690) showed the smaller number in the SR group. In this group, a significant increase in the amount of strontium (Sr) and a decrease in the amount of calcium (Ca) embedded to bone tissue, as assessed by the EDS technique, were also observed. The results demonstrate that systemic treatment with SR promoted bone repair and improved microarchitecture of the newly formed bone within the defect. However, results of analyses with FTIR suggest that the SR has not reversed the alterations caused by ovariectomy in the organic matrix and decreased cross-linking of collagen mature.

A cárie dentária continua sendo um grande desafio para os Cirurgiões-Dentistas pela dificuldade de diagnóstico, sobretudo em superfícies proximais. Muitos equipamentos se destinam a facilitar o exame do paciente, tendo como principal objetivo o diagnóstico de cáries incipientes. Dentre os exames mais utilizados está a radiografia interproximal associada ao exame clínico. O Sistema Internacional de Avaliação e Detecção de Cáries (ICDAS) vem sendo bem aceito tanto para o uso clínico como para pesquisas in vitro e in vivo, apresentando ótimos resultados. Além da técnica interproximal, a tomografia cone beam (CBCT) vem entrando no cotidiano da Odontologia, mas pouco se sabe sobre o seu desempenho para avaliação de cáries iniciais em superfícies proximais. A microtomografia (CT) é um novo método de avaliação destinado a pequenos espécimes e se assemelha a uma versão em miniatura da tomografia axial computadorizada, gerando imagens na ordem de micrômetros. Este método vem sendo utilização em pesquisas para se avaliar tecidos mineralizados, devido à sua habilidade de aferir com precisão o coeficiente de atenuação linear. O método padrão ouro que define com maior precisão os estágios da cárie é o histológico. Contudo, para sua avaliação é necessário destruir os espécimes. Este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do método ICDAS, de radiografias digitais pela técnica interproximal, da CBCT e da CT para lesões precoces de cárie, com relação à histologia. Houve correlação entre os dados obtidos com o sistema ICDAS para superfícies proximais e as imagens da CT, no que diz respeito à classificação quanto à profundidade das lesões. A CT tem correlação positiva com a histologia tanto na classificação das lesões como na profundidade, contudo esta relação poderia ser maior se uma melhor resolução fosse conseguida. As radiografias digitais pela técnica interproximal tiveram o melhor desempenho com relação à CT e à histologia, sendo este desempenho muito semelhante ao método clínico ICDAS. A CBCT obteve o pior desempenho, contudo ainda assim houve correlação positiva com a histologia e com a CT. A associação do método clínico ICDAS e as radiografias interproximais digitais tiveram o melhor desempenho com relação à histologia. A grande vantagem da microtomografia quando comparada a outros métodos de avaliação da doença cárie, é a manutenção da integridade dos espécimes, a informação tridimensional e isotrópica, possibilitando o uso dos espécimes em outro momento, sem a perda de eventuais características presentes nos mesmos. / Dental caries is still a great challenge to dentists, manly in proximal surfaces due to its difficult diagnosis. Many types of equipment have been designed to minimize this problem, specially aiming early caries detection. Among all, one of the most used by clinicians is the interproximal radiograph. The International Caries Assessment System (ICDAS) is a clinical evaluation method that is well accepted and used having a good performance not only for in vivo but also for in vitro studies. Cone beam CT (CBCT) is also being assessed in the overall Dentistry, but its performance on early caries detection has not extensively being evaluated. Microtomography (CT) is a new assessment method which is addressed to small specimens and is similar to a miniature version of axial computed tomography, producing images with micrometrical definition. CT is being assessed in dental research to evaluate mineral content of hard tissues, due to its ability to measure precisely the linear attenuation coefficient. The gold standard method to measure early caries lesions is histological method. However, to perform it, its necessary to cut the specimen. This study had the aim to evaluate the ICDAS, digital X-rays with the interproximal technique, CBCT and CT performance for early caries lesions, when compared to histology. ICDAS for proximal surfaces and CT had a positive correlation through the lesions depth. CT had a positive correlation with histology when analyzing lesions depth and the classification relating to the severity of the lesion, although this relation could be better if a better resolution could be achieved. Digital bite-wing radiographs had the best performance among all exams when comparing to CT and histology, similar to what we notice with the ICDAS results. CBCT had the worst results when comparing to CT and histology, but it was still considered a good relation. The best performance was achieved with the association of ICDAS and digital bite-wing radiographs when comparing to histology. The great advantage of CT when compared to other validating methods to evaluate dental caries is that it doesnt destroy the specimens, it gives tridimensional and isotropic information, making possible to use the specimens again, without losing inner properties.