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Investigação da microarquitetura óssea através de microtomografia 3D / Investigation of bone microarchitecture using 3D microtomographyFrancisléia Vieira Vidal 20 June 2011 (has links)
A microtomografia computadorizada (uCT) é uma técnica de ensaio não destrutivo,
frequentemente utilizada no estudo da estrutura interna de ossos, com uma resolução espacial
da ordem de mícrons. Neste trabalho, seis pares de amostras ósseas (fêmur de rato) foram
estudados através da uCT. Os ensaios foram conduzidos na presença ou não de filtros de
alumínio (espessura de 0,25; 0,50 e 0,75 mm), utilizando-se três níveis de resolução (33,3;
15,0 e 9,5 um). Os parâmetros de arquitetura óssea BS (área óssea da amostra), BV (volume
ósseo da amostra), TS (área superficial da amostra), TV (volume da amostra), BV/TV (razão
entre o volume ósseo e o volume da amostra), BS/BV (razão entre a área óssea da amostra e o
volume ósseo da amostra), Tb.N (densidade trabecular), Tb.Th (espaçamento entre as
trabéculas), Tb.Sp (separação trabecular), conectividade e anisotropia foram determinados
através das análises em duas (2D) e/ou três (3D) dimensões. A comparação entre os valores
dos parâmetros obtidos através dessas análises foi realizada através do teste t pareado e da
correlação de Pearson. Com base nos resultados, foi possível determinar a influência da
resolução da imagem na qualidade dos parâmetros da arquitetura óssea obtidos através das
análises 2D e/ou 3D. Os dados mostram que a presença de filtro de alumínio também afeta a
qualidade desses parâmetros. Assim, os melhores resultados são obtidos com resolução
máxima e filtro de alumínio com espessura de 0,25 ou 0,50 mm. / X-Ray Computed Microtomography (uCT) is a nondestructive technique used to study
the internal structure of bones with a spatial resolution of the order of microns. In this study,
six pairs of bone samples (femur mouse) were studied by uCT. The tests were conducted in
the absence or presence of aluminum filters (thickness of 0.25, 0.50 and 0.75 mm), using
three different resolution levels: 33.3, 15.0 and 9.5 um. The bone architecture parameters BS
(surface area of the trabecular bone), BV (bone volume of the sample), TS (surface area of the
sample), TV (sample volume), BV/TV (bone volume fraction), BS/BV (ratio bone surface and
volume), Tb.N (trabecular density), Tb.Th (trabecular spacing), Tb.Sp (trabecular separation),
connectivity and anisotropy were determined by 2D and/or 3D analysis. The comparison
between the values of the parameters obtained in these analysis was performed using the t test
and Pearson correlation. Based on the results it was possible to determine the influence of
image resolution on the quality of the bone architecture parameters obtained in the 2D and/or
3D analysis. The data also show that the presence of aluminum filter affects the quality of
these parameters. Thus, the best results are obtained with maximum resolution and aluminum
filter with a thickness of 0.25 or 0.50 mm.
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Investigação da microarquitetura óssea através de microtomografia 3D / Investigation of bone microarchitecture using 3D microtomographyFrancisléia Vieira Vidal 20 June 2011 (has links)
A microtomografia computadorizada (uCT) é uma técnica de ensaio não destrutivo,
frequentemente utilizada no estudo da estrutura interna de ossos, com uma resolução espacial
da ordem de mícrons. Neste trabalho, seis pares de amostras ósseas (fêmur de rato) foram
estudados através da uCT. Os ensaios foram conduzidos na presença ou não de filtros de
alumínio (espessura de 0,25; 0,50 e 0,75 mm), utilizando-se três níveis de resolução (33,3;
15,0 e 9,5 um). Os parâmetros de arquitetura óssea BS (área óssea da amostra), BV (volume
ósseo da amostra), TS (área superficial da amostra), TV (volume da amostra), BV/TV (razão
entre o volume ósseo e o volume da amostra), BS/BV (razão entre a área óssea da amostra e o
volume ósseo da amostra), Tb.N (densidade trabecular), Tb.Th (espaçamento entre as
trabéculas), Tb.Sp (separação trabecular), conectividade e anisotropia foram determinados
através das análises em duas (2D) e/ou três (3D) dimensões. A comparação entre os valores
dos parâmetros obtidos através dessas análises foi realizada através do teste t pareado e da
correlação de Pearson. Com base nos resultados, foi possível determinar a influência da
resolução da imagem na qualidade dos parâmetros da arquitetura óssea obtidos através das
análises 2D e/ou 3D. Os dados mostram que a presença de filtro de alumínio também afeta a
qualidade desses parâmetros. Assim, os melhores resultados são obtidos com resolução
máxima e filtro de alumínio com espessura de 0,25 ou 0,50 mm. / X-Ray Computed Microtomography (uCT) is a nondestructive technique used to study
the internal structure of bones with a spatial resolution of the order of microns. In this study,
six pairs of bone samples (femur mouse) were studied by uCT. The tests were conducted in
the absence or presence of aluminum filters (thickness of 0.25, 0.50 and 0.75 mm), using
three different resolution levels: 33.3, 15.0 and 9.5 um. The bone architecture parameters BS
(surface area of the trabecular bone), BV (bone volume of the sample), TS (surface area of the
sample), TV (sample volume), BV/TV (bone volume fraction), BS/BV (ratio bone surface and
volume), Tb.N (trabecular density), Tb.Th (trabecular spacing), Tb.Sp (trabecular separation),
connectivity and anisotropy were determined by 2D and/or 3D analysis. The comparison
between the values of the parameters obtained in these analysis was performed using the t test
and Pearson correlation. Based on the results it was possible to determine the influence of
image resolution on the quality of the bone architecture parameters obtained in the 2D and/or
3D analysis. The data also show that the presence of aluminum filter affects the quality of
these parameters. Thus, the best results are obtained with maximum resolution and aluminum
filter with a thickness of 0.25 or 0.50 mm.
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Análise morfométrica 2D e 3D de amostras de osso trabecular utilizando microtomografia tridimensional por raio-X / 2D and 3D morphometric analysis of trabecular bone using X-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT)Silva, Alessandro Márcio Hakme da 11 September 2009 (has links)
Ossos trabeculares possuem uma microestrutura porosa e podem ser modelados como um sólido elástico linear, heterogêneo e anisotrópico. A microtomografia tridimensional por raios-x (uCT) tem sido mundialmente utilizada para a caracterização de osso trabecular em pesquisas relacionadas à qualidade óssea e à doenças do metabolismo ósseo como a osteoporose. Na literatura há poucas investigações comparando as análises morfométricas 2D e 3D de osso trabecular. Nesta investigação amostras de osso trabeculares cilíndricas extraídas da cabeça femoral bovina foram utilizadas para a comparação dessas análises por \'mü\'CT. O software CT-Analyser foi utilizado para medidas em três direções (crânio-caudal, lateral-medial e anterior-posterior) de diversos parâmetros da microestrutura trabecular tais como espessura trabecular, separação trabecular, número trabecular e os autovalores do tensor de anisotropia (M). A comparação entre os valores dos parâmetros medidos por análises morfométricas 2D e 3D foi realizada pelo teste-t pareado com nível de significância p < 0,05 e por correlação linear de Pearson. Os autovalores da matriz M mostram que a microestrutura trabecular bovina tem uma tendência para a simetria transversalmente isotrópica. Os resultados obtidos mostram que a microtomografia tridimensional por raios-X é uma técnica de grande potencial para caracterização da qualidade óssea gerando bons parâmetros para o diagnóstico de doenças do metabolismo ósseo. / Trebecular bones have a porous microstructure and can be modeled as a linear elastic solid, heterogenous and anisotropic. The x-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT) has been worldwide used for the assessment of trabecular bone in investigations related to bone quality and aimed to the diagnostic of bone metabolic diseases such as osteoporosis. In the literature few investigations have compared the 2D and 3D morphometric analysis of trabecular bone. In this investigation cylindrical trabecular bone samples were harvested from bovine head femur to carry out that comparison by \'mü\'CT. The CT-Analyser software was used to measure in three directions (superior-inferior, lateral-medial and anterior-posterior) several microstructural trabecular parameters such as trabecular thickness, trabecular separation, trabecular number and the eigenvalues of the fabric tensor (M). The comparison between the parameters values measured by 2D and 3D morphometric analysis was performed by the paired-sample t test with a level of significance p < 0,05 and the Pearson\'s linear correlation. The eigenvalues show that the bovine trabecular microstructure has a tendence to transverse isotropy symmetry. The results show that x-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT) is a technique of great potential for characterization of generating good bone quality parameters for the diagnosis of diseases of bone metabolism.
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Análise morfométrica 2D e 3D de amostras de osso trabecular utilizando microtomografia tridimensional por raio-X / 2D and 3D morphometric analysis of trabecular bone using X-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT)Alessandro Márcio Hakme da Silva 11 September 2009 (has links)
Ossos trabeculares possuem uma microestrutura porosa e podem ser modelados como um sólido elástico linear, heterogêneo e anisotrópico. A microtomografia tridimensional por raios-x (uCT) tem sido mundialmente utilizada para a caracterização de osso trabecular em pesquisas relacionadas à qualidade óssea e à doenças do metabolismo ósseo como a osteoporose. Na literatura há poucas investigações comparando as análises morfométricas 2D e 3D de osso trabecular. Nesta investigação amostras de osso trabeculares cilíndricas extraídas da cabeça femoral bovina foram utilizadas para a comparação dessas análises por \'mü\'CT. O software CT-Analyser foi utilizado para medidas em três direções (crânio-caudal, lateral-medial e anterior-posterior) de diversos parâmetros da microestrutura trabecular tais como espessura trabecular, separação trabecular, número trabecular e os autovalores do tensor de anisotropia (M). A comparação entre os valores dos parâmetros medidos por análises morfométricas 2D e 3D foi realizada pelo teste-t pareado com nível de significância p < 0,05 e por correlação linear de Pearson. Os autovalores da matriz M mostram que a microestrutura trabecular bovina tem uma tendência para a simetria transversalmente isotrópica. Os resultados obtidos mostram que a microtomografia tridimensional por raios-X é uma técnica de grande potencial para caracterização da qualidade óssea gerando bons parâmetros para o diagnóstico de doenças do metabolismo ósseo. / Trebecular bones have a porous microstructure and can be modeled as a linear elastic solid, heterogenous and anisotropic. The x-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT) has been worldwide used for the assessment of trabecular bone in investigations related to bone quality and aimed to the diagnostic of bone metabolic diseases such as osteoporosis. In the literature few investigations have compared the 2D and 3D morphometric analysis of trabecular bone. In this investigation cylindrical trabecular bone samples were harvested from bovine head femur to carry out that comparison by \'mü\'CT. The CT-Analyser software was used to measure in three directions (superior-inferior, lateral-medial and anterior-posterior) several microstructural trabecular parameters such as trabecular thickness, trabecular separation, trabecular number and the eigenvalues of the fabric tensor (M). The comparison between the parameters values measured by 2D and 3D morphometric analysis was performed by the paired-sample t test with a level of significance p < 0,05 and the Pearson\'s linear correlation. The eigenvalues show that the bovine trabecular microstructure has a tendence to transverse isotropy symmetry. The results show that x-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT) is a technique of great potential for characterization of generating good bone quality parameters for the diagnosis of diseases of bone metabolism.
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