Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-10-24T11:31:17Z No. of bitstreams: 0 / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-10-24T15:48:14Z (GMT) No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2018-10-24T15:48:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-08-08 / O objetivo do trabalho foi quantificar, em imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) obtidas com diferentes protocolos, os artefatos metálicos produzidos por implantes de titânio instalados em diferentes regiões da mandíbula. Os implantes foram instalados em quatro diferentes regiões (incisivo, canino, pré-molar e molar) de um phamtom e submetidos a exames de TCFC com variação da posição do objeto no interior do FOV (central, anterior, posterior, direita e esquerda), variação do FOV (6 x 13 e 12 x 13 cm) e do tamanho do voxel (0,25 e 0,30 mm). Um corte axial da região cervical de cada implante foi selecionado para quantificação. Os testes de Kruskal-Wallis e Student-Newman-Keuls foram utilizados para comparação das regiões dos dentes e entre as diferentes posições do phantom dentro do FOV. O teste de Wilcoxom foi utilizado para comparar a variação de tamanho do FOV e voxel. O teste ANOVA fatorial para avaliar a interação entre as variáveis do estudo. A região de incisivo apresentou a maior quantidade de artefatos, em comparação as outras regiões (p=0,0315). Não houve diferença significativa na variação da posição do phantom dentro do FOV (p=0,7418). O FOV menor produziu mais artefatos (p<0,0001). Ao comparar as imagens produzidas com diferentes resoluções, o menor voxel produziu mais artefatos (p<0,0001). Os artefatos metálicos sofrem influência do tamanho do FOV e do voxel, além da região anatômica. A variação da localização do phantom no interior do FOV não alterou a quantidade de artefatos. / O objetivo do trabalho foi quantificar, em imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) obtidas com diferentes protocolos, os artefatos metálicos produzidos por implantes de titânio instalados em diferentes regiões da mandíbula. Os implantes foram instalados em quatro diferentes regiões (incisivo, canino, pré-molar e molar) de um phamtom e submetidos a exames de TCFC com variação da posição do objeto no interior do FOV (central, anterior, posterior, direita e esquerda), variação do FOV (6 x 13 e 12 x 13 cm) e do tamanho do voxel (0,25 e 0,30 mm). Um corte axial da região cervical de cada implante foi selecionado para quantificação. Os testes de Kruskal-Wallis e Student-Newman-Keuls foram utilizados para comparação das regiões dos dentes e entre as diferentes posições do phantom dentro do FOV. O teste de Wilcoxom foi utilizado para comparar a variação de tamanho do FOV e voxel. O teste ANOVA fatorial para avaliar a interação entre as variáveis do estudo. A região de incisivo apresentou a maior quantidade de artefatos, em comparação as outras regiões (p=0,0315). Não houve diferença significativa na variação da posição do phantom dentro do FOV (p=0,7418). O FOV menor produziu mais artefatos (p<0,0001). Ao comparar as imagens produzidas com diferentes resoluções, o menor voxel produziu mais artefatos (p<0,0001). Os artefatos metálicos sofrem influência do tamanho do FOV e do voxel, além da região anatômica. A variação da localização do phantom no interior do FOV não alterou a quantidade de artefatos.

Orientador: Solange Maria de Almeida / Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:44:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ladeira_DanielaBraitSilva_D.pdf: 1652412 bytes, checksum: 0ae9510fef9efe770e30ce2487fa964d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O objetivo da presente pesquisa foi avaliar a validade da radiografia panorâmica digital para o diagnóstico de alterações morfológicas da cabeça da mandíbula, utilizando as imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) como padrão ouro. Foram selecionados exames de 212 indivíduos, que possuíam tanto imagens panorâmicas digitais quanto de TCFC. Nas imagens panorâmicas, 4 avaliadores analisaram a cabeça da mandíbula dos lados direito e esquerdo individualmente, determinando o tipo de alteração observada quando presente. As imagens tomográficas foram avaliadas por 2 radiologistas, que analisaram os cortes coronais e parassagitais de cada cabeça da mandíbula, determinando o tipo de alteração observada. Quando havia discordância entre os resultados do diagnóstico, um terceiro radiologista era consultado. Foram realizadas as análises de concordância, por meio do coeficiente Kappa e análises de desempenho da radiografia panorâmica, utilizando os testes diagnósticos com nível de significância de 5% (? = 0,05). A análise dos resultados mostrou que houve concordância entre os dois métodos, mas a força de concordância nos diferentes grupos variou de moderada a ruim. Já a concordância entre os avaliadores foi fraca. As alterações com baixa prevalência foram erosão, capuz ósseo, concavidade posterior, côndilo bífido e cisto subcondral dos lados direito e esquerdo, e fratura condilar do lado direito, e a acurácia de diagnostico usando a radiografia panorâmica variou de 93,4% a 99,53%. As alterações de maior prevalência foram o osteófito (mais de 30%) e o aplainamento (mais de 80%). Nestes casos a acurácia de diagnostico usando a radiografia panorâmica variou em torno de 40% para o aplainamento condilar, e a sensibilidade para diagnóstico de osteófito variou de 4 a 8%. Concluiu se que a radiografia panorâmica digital tem pouca validade para o diagnóstico de alterações morfológicas da cabeça da mandíbula e não deve ser indicada como método de escolha para diagnóstico nesta região / Abstract: The aim of this study was to assess the validity of digital panoramic radiography to diagnose morphological alterations in the mandible condyle using cone-beam computed tomography images as the gold standard. Examinations of 212 individuals were selected, who had both digital panoramic and cone-beam computed tomographic images. The panoramic images were assessed by 4 examiners who analyzed the mandibular condyle on the right and left sides individually to determine the type of alterations, when present. The tomographic images were assessed by 2 radiologists who analyzed the coronal and parasagittal sections of each mandibular condyle to determine the type of alterations found. When there was disagreement among the diagnostic results, a third radiologist was consulted. The agreement analysis was performed using the Kappa coefficient and the performance analysis of the panoramic radiography was performed using diagnostic tests at a level of significance of 5% (? = 0.05). The results showed that there was agreement between the panoramic and tomographic methods, but strong agreement in the different groups ranged from moderate to poor. The agreement among the examiners for the panoramic method was poor. Low-prevalence alterations were erosion, bony cap, posterior concavity, bifid condyle and subchondral cyst, the right and left sides, and fracture of the right condyle, and the diagnostic accuracy using panoramic radiography ranged from 93.4% to 99.53%. The high-prevalence alterations were osteophyte (approximately 30%) and flattening (approximately 80%). The cases of diagnostic accuracy using panoramic radiography varied 40% for condylar flattening and diagnostic sensitivity for osteophyte ranged from 4 to 8%. It was concluded that digital panoramic radiography has little validity to diagnose morphological alterations of the mandibular condyle and it should not be indicated as the method of choice for diagnosing this region / Doutorado / Radiologia Odontologica / Doutora em Radiologia Odontológica

Orientador: Francisco Haiter Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T04:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oenning_AnneCarolineCosta_D.pdf: 1767252 bytes, checksum: 12c4bdabb358d47c201b7c1f01f1cf57 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente estudo propôs-se a comparar um método radiográfico bidimensional, a radiografia panorâmica, com uma modalidade de imagem tridimensional, a tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), no diagnóstico da reabsorção radicular externa (RRE) nos segundos molares relacionada à impactação dos terceiros molares. Buscou-se também relacionar a inclinação do terceiro molar, de acordo com a classificação proposta por Winter, com a presença da RRE no segundo molar. Primeiramente, a amostra foi composta por 188 terceiros molares impactados (66 indivíduos) observados na radiografia panorâmica (Orthopantomograph OP100 D) e nas imagens de TCFC obtidas no equipamento i-CAT Classic. Dois cirurgiões-dentistas, especialistas em Radiologia Odontológica, registraram a presença da RRE no segundo molar e a inclinação do terceiro molar impactado. Os dados foram tabulados e submetidos à análise estatística por meio dos testes de qui-quadrado, teste exato de Fisher, teste Z para duas proporções e regressão logística simples (nível de significância de 5%). Um número significativamente maior de casos de RRE foi diagnosticado na TCFC (n=43) quando comparada à radiografia panorâmica (n=10) (P=0,0001). Além disso, a concordância entre os métodos para o diagnóstico da RRE foi de apenas 4,3% (n=8). Terceiros molares inferiores e nas posições mesioangular e horizontal foram mais relacionados à presença da RRE nos segundos molares. Por esse motivo, 174 terceiros molares inferiores nessas duas inclinações foram avaliados em uma segunda amostra formada por 116 imagens de TCFC obtidas em dois diferentes equipamentos: i-CAT Classic e Picasso Trio. Além da presença da RRE, informações acerca da idade, sexo dos indivíduos e profundidade de terceiros molares (análise subjetiva e classificação de Pell & Gregory) foram registradas pelos dois avaliadores. Os dados numéricos foram submetidos aos testes ANOVA e Mann-Whitney, e os dados categóricos, aos testes do qui-quadrado para análises de contingência e qui-quadrado de aderência. Não houve diferenças estatisticamente significantes na detecção da RRE nos dois equipamentos e entre as inclinações mesioangular e horizontal (p>0,05). A prevalência da condição na amostra total de dentes foi de 49,43%. Os terceiros molares pertencentes a pacientes de maior idade e posicionados mais superiormente (classes A e B de Pell & Gregory) estiveram mais associados à presença da RRE nos dentes adjacentes. Concluiu-se que a TCFC deve ser indicada quando for observado um contato direto entre o segundo e o terceiro molar inferiores na radiografia panorâmica, principalmente nos casos de impactações mesioangulares e horizontais, em classes A e B de Pell & Gregory e de pacientes com idade superior a 24 anos. / Abstract: The aim of this study was to compare a two-dimensional method - panoramic radiography - and a three-dimensional modality - cone beam computed tomography (CBCT) - on the assessment of external root resorption (ERR) of second molars associated with impacted third molars. In addition, we aimed to relate the third molar inclination (Winter's classification) with the detection of ERR on the second molar. First, the sample was consisted of 188 impacted third molars (66 individuals). Panoramic radiography (Orthopantomograph OP100 D) and CBCT imaging (i-CAT Classic) were obtained of all patients. Two oral radiologists investigated the presence of ERR on the adjacent second molar and the inclination of the third molar. Statistical analysis was performed using chi-square test, Fisher exact test, two-proportion Z test and simple logistic regression (significance level was set at 5%). A significantly higher number of ERR was diagnosed on CBCT images (n=43) than on panoramic radiographs (n=10) (P=0.0001). The agreement between panoramic radiographs and CBCT for diagnosing ERR was 4.3% (n=8). The mandibular third molars on mesioangular and horizontal inclinations were more related to ERR lesions on the second molars. Therefore, 174 mandibular third molars on these two inclinations were evaluated in a second sample comprising of 116 CBCT images acquired in two units: i-CAT Classic e Picasso Trio. Age and sex of individuals and depth of third molars (subjective analysis and Pell and Gregory classification) were also recorded. Statistical analysis was performed using ANOVA and Mann-Whitney tests (numerical data) and chi-square test (qualitative data). There were no statistically significant differences in the detection of ERR in images from both devices (p>0.05). Therefore, subsequent analyzes were performed on the total sample. The prevalence of ERR on this sample was 49.43%. There was no difference between mesioangular and horizontal inclination in the detection of ERR. Third molars of older patients (over 24 y-o) and in Pell and Gregory Class A and Class B were more associated with the presence of ERR. The results showed that CBCT should be indicated when a direct contact between the mandibular second and third molars is observed on panoramic radiography, especially in patients aged over 24 presenting with mesioangular or horizontal impactions, and Class A or Class B of Pell & Gregory. / Doutorado / Radiologia Odontologica / Doutora em Radiologia Odontológica

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-03T18:41:12Z No. of bitstreams: 1 priscilaferreiradeandrade.pdf: 2125398 bytes, checksum: 317004ef2ec1fecff58ce20e0ee83e3a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-03T21:30:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 priscilaferreiradeandrade.pdf: 2125398 bytes, checksum: 317004ef2ec1fecff58ce20e0ee83e3a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-03T21:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 priscilaferreiradeandrade.pdf: 2125398 bytes, checksum: 317004ef2ec1fecff58ce20e0ee83e3a (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / Uma das complicações decorrentes da remoção de terceiros molares superiores impactados (TMSI) é a lesão de estruturas ósseas como a perfuração do assoalho do seio maxilar. A comunicação oroantral pode levar a infecção do seio maxilar resultando em sinusite aguda ou crônica. O objetivo do presente estudo foi verificar a frequência da posição angular e do nível de impacção dos TMSI baseados em uma nova classificação com base em imagens de TCFC e avaliar a alteração da mucosa e a cortical óssea do seio maxilar na TCFC pós-operatória. Foram analisadas imagens de TCFC de 300 TMSI do banco de dados da Clínica de Radiologia da FO/UFJF. Da amostra dos 300 TMSI, foram avaliadas por TCFC pós-operatória de 70 TMSI submetidos a exodontia na clínica de Cirurgia Maxilofacial. Os dados obtidos foram submetidos a análises descritivas e testes de associação. No total dos 300 TMSI, a média de idade foi de 23,74 anos. As posições mais frequentes foram classificadas como baixa (n= 124), vertical (n=184) e vestibular (n= 222). A comparação entre as idades mostrou diferença significativa tanto para a classificação do nível de impacção quanto para a classificação da angulação mésio-distal. Para a associação entre cada uma das classificações observou-se associação significativa entre todos os cruzamentos. No total dos 70 TMSI extraídos, a média de idade foi de 22,54 anos. As posições mais frequentes foram classificadas como vestibular (n=50), vertical (n=44) e alto (n=35). A mucosa sinusal se mostrou alterada em 50% da amostra. Foi constatada uma ocorrência de rompimento da cortical do seio maxilar em 30% da amostra. A associação entre a ocorrência desses eventos e as classificações dos TMSI não foram significativas e a associação entre a alteração da mucosa e o rompimento da cortical do seio maxilar apresentou significância estatística (p=0,014). A TCFC produz exames que avaliam os TMSI de forma tridimensional demonstrando a posição real do dente e auxiliando no diagnóstico e planejamento da remoção cirúrgica dos TMSI. Apesar da expectativa da dificuldade para a remoção dos TMSI ser baixa, alguns casos podem apresentar variaveis predictivas complicadoras e a TCFC é a principal ferramenta para a identificação dos fatores que predispõem as complicações cirúrgicas. / One of the complications arising from the removal of impacted maxillary third molars (IMTM) is the injury of bone structures such as the perforation of maxillary sinus floor. Oroantral communication can lead maxillary sinus infection resulting in acute or chronic sinusitis. The aim of this study was to determine, throught CBCT images, the frequency of the angular position and the impaction level of IMTM based on a new classification, and to evaluate mucosa changes and the cortical bone of the maxillary sinus in CBCT post operative. Three hundred CBCT images of IMTM were assessed from the radiological database of FO/UFJF. Seventy out of the 300 IMTM undergoing dental extraction in Maxillofacial Surgery Clinic were evaluated by postoperative CBCT. The data were submitted to descriptive analysis and association tests. The average age was 23.74 years in the 300 sample. The most frequent positions were classified as low (n = 124), vertical (n = 184) and vestibular (n = 222). The comparison between ages showed significant difference for both classification of the level of impaction and classification of the mesiodistal angulation. For the association between each of the ratings there was a significant association between all intersections. A total of 70 extracted IMTM, the average age was 22.54 years. The most frequent positions were classified as buccal (n = 50), vertical (n = 44) and high (n = 35). The sinus mucosa presented alterations in 50% of the sample. A cortical disruption of the occurrence of the maxillary sinus in 30% of the sample was observed. The association between these events and classifications of IMTM was not significant and the association between changes in mucosa and the cortical disruption of the maxillary sinus was statistically significant (p = 0.014). CBCT provides exams that evaluates IMTM tridimensionally showing the real position of the tooth and helps in the diagnosis and planning of surgical removal of the IMTM. Despite of the low expectation of the occurance of severe adverse events during the removal of IMTM, some cases may have complicanting predictive variables and CBCT is the main tool for identifying factors that predispose surgical complications.

La tomographie à faisceau conique (CBCT) est devenue la modalité de référence pour les praticiens du domaine dentaire. Sa relative nouveauté et ses spécificités impliquent que le domaine du traitement de ces images est peu développé à l’heure actuelle. En partenariat industriel avec Carestream Dental, le premier volet de la thèse a conduit à développer une méthode de segmentation semi-automatique de chaque dent, reposant sur l’utilisation de contraintes de forme et d’intensité, et formulée comme un problème de minimisation d’énergie résolu par coupure de graphe. Les résultats montrent une bonne qualité de segmentation avec un coefficient de Dice moyen de 0, 958. Une application logicielle a été réalisée pour la mise en œuvre de la méthode de segmentation auprès des praticiens, en tenant compte des contraintes techniques et temporelles imposées par le contexte clinique, ainsi que du profil des utilisateurs. Un travail préliminaire d’extension de l’approche par coupure de graphe pour segmenter simultanément plusieurs dents à été réalisé, montrant la nécessité de rendre les contraintes de formes plus adaptées aux images et de modifier la méthode d’optimisation pour atteindre des temps de calcul compatibles avec la pratique clinique. Un second volet prospectif des travaux concerne la constitution d’un modèle structurel de la région maxillo-faciale pour formaliser les connaissances a priori sur les organes et leurs interactions. Ce modèle est un graphe conceptuel où sont représentés les concepts des structures et des relations. En particulier, les relations d’alignement et “le long de” ont été modélisées en 3D dans le cadre des ensembles flous. / Cone-Beam computed tomography (CBCT) is the new standard imaging method for dental practitioners. The image processing field of CBCT data is still underdeveloped due to the novelty of the method and its specificities compared to traditional CT. With Carestream Dental as industrial partner, the first part of this work is a new semi-automatic segmentation protocol for teeth, based on shape and intensity constraints, through a graph-cut optimization of an energy formulation. Results show a good quality of segmentation with an average Dice coefficient of 0.958. A fully functional implementation of the algorithm has led to a software available for dentists, taking into account the clinical context leading to temporal and technical difficulties. A preliminary extension to multi-objects segmentation showed the necessity to get more stringent shape constraints as well as a better optimization algorithm to get acceptable computation times. The second part of this thesis, more prospective, is about the creation of a structural model of the maxillo-facial space, to formalize the a priori knowledge on organs and theirs spatial relations. This model is a conceptual graph where structures and relationships are seen as concepts. In particular, the spatial relations “Along” and “Aligned”, modeled in a fuzzy set framework, have been extended to 3D objects.

Cone Beam Computed Tomography is a technology to visualize the 3D interior anatomy of a patient. It is important for image-guided radiation therapy in cancer treatment. During a scan, iterative methods are often used for the image reconstruction step. A key challenge is the ill-posedness of the resulting inversion problem, causing the images to become noisy. To combat this, regularizers can be introduced, which help stabilize the problem. This thesis focuses on Adversarial Convex Regularization that with deep learning regularize the scans according to a target image quality. It can be interpreted in a Bayesian setting by letting the regularizer be the prior, approximating the likelihood with the measurement error, and obtaining the patient image through the maximum-a-posteriori estimate. Adversarial Convex Regularization has previously shown promising results in regular Computed Tomography, and this study aims to investigate its potential in Cone Beam Computed Tomography.  Three different learned regularization methods have been developed, all based on Convolutional Neural Network architectures. One model is based on three-dimensional convolutional layers, while the remaining two rely on 2D layers. These two are in a later stage crafted to be applicable to 3D reconstruction by either stacking a 2D model or by averaging 2D models trained in three orthogonal planes. All neural networks are trained on simulated male pelvis data provided by Elekta. The 3D convolutional neural network model has proven to be heavily memory-consuming, while not performing better than current reconstruction methods with respect to image quality. The two architectures based on merging multiple 2D neural network gradients for 3D reconstruction are novel contributions that avoid memory issues. These two models outperform current methods in terms of multiple image quality metrics, such as Peak Signal-to-Noise Ratio and Structural Similarity Index Measure, and they also generalize well for real Cone Beam Computed Tomography data. Additionally, the architecture based on a weighted average of 2D neural networks is able to capture spatial interactions to a larger extent and is adjustable to favor the plane that best shows the field of interest, a possibly desirable feature in medical practice. / Volymtomografi kan användas inom cancerbehandling för att skapa bilder av patientens inre anatomi i 3D som sedan används vid stråldosplanering. Under den rekonstruerande fasen i en skanning används ofta iterativa metoder. En utmaning är att det resulterande inversionsproblemet är illa ställt, vilket leder till att bilderna blir brusiga. För att motverka detta kan regularisering introduceras som bidrar till att stabilisera problemet. Fokus för denna uppsats är Adversarial Convex Regularization som baserat på djupinlärning regulariserar bilderna enligt en målbildskvalitet. Detta kan även tolkas ur ett Bayesianskt perspektiv genom att betrakta regulariseraren som apriorifördelningen, approximera likelihoodfördelningen med mätfelet samt erhålla patientbilden genom maximum-a-posteriori-skattningen. Adversarial Convex Regularization har tidigare visat lovande resultat för data från Datortomografi och syftet med denna uppsats är att undersöka dess potential för Volymtomografi.  Tre olika inlärda regulariseringsmetoder har utvecklats med hjälp av faltningsnätverk. En av modellerna bygger på faltning av tredimensionella lager, medan de återstående två är baserade på 2D-lager. Dessa två sammanförs i ett senare skede för att kunna appliceras vid 3D-rekonstruktion, antingen genom att stapla 2D modeller eller genom att beräkna ett viktat medelvärde av tre 2D-modeller som tränats i tre ortogonala plan. Samtliga modeller är tränade på simulerad manlig bäckendata från Elekta. 3D-faltningsnätverket har visat sig vara minneskrävande samtidigt som det inte presterar bättre än nuvarande rekonstruktionsmetoder med avseende på bildkvalitet. De andra två metoderna som bygger på att stapla flera gradienter av 2D-nätverk vid 3D-rekonstruktion är ett nytt vetenskapligt bidrag och undviker minnesproblemen. Dessa två modeller överträffar nuvarande metoder gällande flera bildkvalitetsmått och generaliserar även väl för data från verklig Volymtomografi. Dessutom lyckas modellen som bygger på ett viktat medelvärde av 2D-nätverk i större utsträckning fånga spatiala interaktioner. Den kan även anpassas till att gynna det plan som bäst visar intresseområdet i kroppen, vilket möjligtvis är en önskvärd egenskap i medicinska sammanhang.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This PhD thesis, addresses the issue of evaluation of cone beam computed tomography, CBCT, scanning protocols, was introduced in dental radiology at the end of the 1990s, and it quickly became a fundamental examination for various procedures. Its main characteristic, the difference of medical CT is the beam shape. This study aimed to calculate the absorbed dose in eight tissues / organs of the head and neck, and to estimate the effective dose in 13 protocols and two techniques (stitched FOV e single FOV) of 5 equipment of different manufacturers of cone beam CT. For that purpose, a female anthropomorphic phantom was used, representing a default woman, in which were inserted thermoluminescent dosimeters at several points, representing organs / tissues with weighting values presented in the standard ICRP 103. The results were evaluated by comparing the dose according to the purpose of the tomographic image. Among the results, there is a difference up to 325% in the effective dose in relation to protocols with the same image goal. In relation to the image acquisition technique, the stitched FOV technique resulted in an effective dose of 5.3 times greater than the single FOV technique for protocols with the same image goal. In the individual contribution, the salivary glands are responsible for 31% of the effective dose in CT exams. The remaining tissues have also a significant contribution, 36%. The results drew attention to the need of estimating the effective dose in different equipment and protocols of the market, besides the knowledge of the radiation parameters and equipment manufacturing engineering to obtain the image. / Na presente tese de doutoramento foi abordada a temática da avaliação de protocolos de exame de tomografia computadorizada de feixe cônico - TCFC, que foi iniciada na radiologia odontológica no fim da década de 1990 e rapidamente tornou-se um exame fundamental para diversos procedimentos. Sua principal característica, que a diferencia da tomografia computadorizada médica, é a forma do feixe. Assim, este estudo objetivou calcular a dose absorvida em 8 tecidos/órgãos da cabeça e pescoço e estimar a dose efetiva em 13 protocolos e duas técnicas (stitched FOV e single FOV) de 5 equipamentos diferentes fabricantes de tomografia computadorizada de feixe cônico. Para isto, foi utilizado um simulador antropomórfico feminino, representando uma mulher padrão, onde foram inseridos dosímetros termoluminescentes em diversos pontos, representando órgãos e tecidos com valores de ponderação apresentados na norma ICRP 103. Os resultados foram avaliados, comparando-se a dose de acordo com o objetivo da imagem tomográfica. Dentre os resultados, observou-se uma diferença de até 325 % de dose efetiva em relação a protocolos com o mesmo objetivo de imagem. Em relação à técnica de obtenção de imagem, a técnica stitched FOV resultou em uma dose efetiva até 5,3 vezes maior que a single FOV para protocolos com o mesmo objetivo de imagem. Na contribuição individual, as glândulas salivares são responsáveis por 31% da dose efetiva, nos exames tomográficos. Os tecidos restantes também apresentaram uma contribuição significativa, 36 %. Os resultados apontam a necessidade de se estimar a dose efetiva nos diversos equipamentos e protocolos presentes no mercado, além de conhecer os parâmetros de radiação e a engenharia de fabricação dos equipamentos para a obtenção da imagem.

The Gamma Knife is a non-invasive stereotactic radiosurgery system used for treatments of deep targets in the brain. Accurate patient positioning is needed for precise radiation delivery to the target. The two latest versions of the Gamma Knife allow fractionated treatment by co-registering Cone-beam computed tomography (CBCT) images of the patient's position in the Gamma Knife with a diagnostic magnetic resonance (MR) image used for treatment planning. However, CBCT images often suffer from artifacts that degrade image quality, which may result in less accurate co-registration. This thesis project investigates the potential of a new reconstruction framework developed by Elekta, which incorporates scattering correction and noise filters, for the reconstruction of Gamma Knife CBCT images. The performance of the new reconstruction framework, along with its noise filter and scatter correction, is quantified using image quality metrics of phantoms, including contrast, uniformity, spatial resolution, and CT-number accuracy. Additionally, brain CBCT images of five patients are co-registered with their diagnostic MR images, and the mean target registration error is measured. The results indicate that the new reconstruction framework, without using scatter correction and noise filtering, performs equally well as the current framework in reconstructing Gamma Knife CBCT images, as it achieved similar image quality and co-registration accuracy. However, when the scatter correction was used, there were improvements in image uniformity and CT-number accuracy without compromising spatial resolution. Additionally, the introduction of a noise filter resulted in an improved contrast-to-noise ratio and low contrast visibility with minimal compromise of spatial resolution. Despite these image quality enhancements, there were no consistent improvements in co-registration accuracy, indicating that the co-registration is not sensitive to scatter or noise artefacts. / Gammakniven är en medicinteknisk apparat som används för icke-invasiv stereotaktisk strålkirurgi vid behandling av djupa mål i hjärnan. För att uppnå precision i strålbehandlingen krävs noggrann patientpositionering. De två senaste versionerna av Gammakniven tillåter fraktionerad behandling genom att co-registrera cone-beam computed tomography (CBCT)-bilder av patientens position i Gammakniven med en diagnostisk magnetresonans (MR)-bild som används för behandlingsplanering. Tyvärr lider CBCT-bilder ofta av artefakter som kan försämra bildkvaliteten och därmed minska precisionen i co-registreringen. Detta examensarbete undersöker ett nytt rekonstruktionsramverk som utvecklats av Elekta. Det nya rekonstruktionsramverket och dess tillhörande brusfilter och spridningskorrigering utvärderas för rekonstruktion av Gammaknivens CBCT bilder med hjälp av bildkvalitetsmått för fantomer, såsom kontrast, uniformitet, spatial upplösning och noggrannhet i CT-nummer. Dessutom co-registreras CBCT-bilder från fem patienter med deras diagnostiska MR-bilder, och det genomsnittliga registreringsfelet mäts. Resultaten visar att det nya rekonstruktionsramverket, utan användning av spridningskorrigering och brusfiltrering, presterar lika bra som det nuvarande ramverket för rekonstruktion av CBCT-bilder från Gammakniven. Båda ramverken ger liknande bildkvalitet och noggrannhet i co-registreringen av bilderna. Vid användning av spridningskorrigering observerades förbättringar i uniformiteten och noggrannheten i CT-nummer utan att den spatiala upplösningen försämrades. Införandet av brusfilter resulterade i ett förbättrat kontrast-brus-förhållande och synlighet av svaga kontrastskillnader med endast lite avkall på den spatiala upplösningen. Trots dessa förbättringar i bildkvaliteten observerades ingen konsekvent förbättring av noggrannheten i co-registreringen av bilderna, vilket tyder på att co-registreringen inte påverkas av spridnings- eller brusartefakter i stor utsträckning.

Introduction : L’expansion palatine rapide assistée chirurgicalement (EPRAC) est une option de traitement privilégiée chez les patients ayant atteint la maturité squelettique et présentant une déficience transverse du maxillaire. L’effet bénéfique de l’EPRAC sur la fonction respiratoire est régulièrement mentionné, toutefois, encore peu d’études ont évalué son impact sur les voies aériennes supérieures. L’objectif de cette étude clinique prospective comparative consistait à évaluer les effets tridimensionnels de l’EPRAC sur la cavité nasale, le nasopharynx et l’oropharynx à l’aide de la tomodensitométrie. Méthodologie : L’échantillon était constitué de 14 patients (5 hommes, 9 femmes) dont l’âge moyen était de 23,0 ± 1,9 ans (16 ans 4 mois à 39 ans 7 mois). Tous ont été traités avec un appareil d’expansion de type Hyrax collé et l’expansion moyenne a été de 9,82 mm (7,5 - 12,0 mm). Tous ont eu une période de contention d’une année avant le début de tout autre traitement orthodontique. Une évaluation par tomodensitométrie volumique à faisceau conique a été réalisée aux temps T0 (initial), T1 (6 mois post-expansion) et T2 (1an post-expansion) et le volume des fosses nasales, du nasopharynx et de l’oropharynx ainsi que les dimensions de la zone de constriction maximale de l’oropharynx ont été mesurés sur les volumes tridimensionnels obtenus. Résultats : Les résultats radiologiques ont démontré une augmentation significative du volume des fosses nasales et du nasopharynx ainsi qu’une augmentation de la zone de constriction maximale de l’oropharynx à 6 mois post-expansion. Par la suite, une portion du gain enregistré pour ces trois paramètres était perdue à un an post-EPRAC sans toutefois retourner aux valeurs initiales. Aucun effet significatif sur le volume de l’oropharynx n’a été observé. De plus, aucune corrélation significative entre la quantité d’expansion réalisée et l’ensemble des données radiologiques n’a été observée. L’analyse de la corrélation intra-classe a démontré une excellente fiabilité intra-examinateur. Conclusions : L’EPRAC entraîne un changement significatif du volume de la cavité nasale et du nasopharynx. L’EPRAC ne modifie pas le volume de l’oropharynx, par contre, un effet significatif sur la zone de constriction maximale de l’oropharynx est noté. Les effets observés n’ont pas de corrélation avec le montant d’activation de la vis d’expansion. / Introduction: Surgically assisted rapid palatal expansion (SARPE) is a treatment of choice for patients who have reached skeletal maturity and present a maxillary transverse deficiency. It is often mentioned that SARPE has the benefit to improve respiratory function, however, only a few research projects have investigated the effects of SARPE on the upper airways. The objective of this clinical prospective comparative study was to evaluate the three-dimensional effects of SARPE on the nasal cavity, the nasopharynx and the oropharynx using computed tomography. Materials and Methods: The sample consisted of 14 subjects (5 males, 9 females) whose mean age was 23.0 ± 1.9 years (range: 16 y. 4 mo. to 39 y. 7 mo.). All patients were treated using a bonded Hyrax expander and the mean expansion was 9.82 mm (7.5-12.0 mm). A one-year retention period was undertaken before the beginning of any other orthodontic treatment. A cone-beam computed tomography (CBCT) evaluation was performed at T0 (initial), T1 (6 months post-expansion) and T2 (1 year post-expansion), and then the nasal cavity, nasopharyngeal and oropharyngeal volumes and the oropharyngeal minimal cross-sectional area were measured on the three-dimensional volumes that were obtained. Results: Radiological results have demonstrated a significant increase of the nasal and nasopharyngeal volumes and also an increase of the oropharyngeal minimal cross-sectional area at 6 months post-expansion. At one year post-SARPE, for these three parameters, a part of the gain was lost but did not return to the initial values. No significant effect on oropharyngeal volume was found. No significant correlation between expansion screw activation and radiological parameters were noted. Intra-class correlation analysis showed excellent intra-examiner reliability. Conclusions: SARPE causes significant changes of the nasal cavity and nasopharyngeal volumes. SARPE does not modify the oropharyngeal volume, but induces significant changes of the oropharyngeal minimal cross-sectional area. The observed effects do not have a correlation with the amount of expansion screw activation.

Os seios maxilares são os maiores seios paranasais e seu desenvolvimento apresenta uma variabilidade entre os indivíduos, já que sofre um processo de expansão progressiva durante a vida toda, principalmente nos casos de perdas dentárias, provocando pneumatização do seio em direção ao rebordo alveolar, reduzindo sua altura. Quando essa altura óssea alveolar residual é insuficiente, uma cirurgia de levantamento de seio pode ser realizada para ganhar altura óssea e posterior instalação de implantes dentários. Em alguns casos, podem apresentar variações anatômicas, levando ao insucesso da técnica cirúrgica, por desconhecimento ou falta de planejamento através de exames complementares. Para evitar esse tipo de acidentes e complicações em implantodontia é preciso a ajuda de exames complementares para um melhor planejamento cirúrgico e protético, como é o caso da tomografia computadorizada de feixe cônico, que fornece imagens em três dimensões, possibilitando uma melhor avaliação do seio maxilar. Portanto, o objetivo deste estudo foi descrever as diferentes variações anatômicas apresentadas no seio maxilar em pacientes edêntulos total e parcial da região posterior da maxila, realizar mensurações do osso alveolar residual, paredes do seio e determinar a relação da artéria alveolar superior posterior com o seio maxilar, através da avaliação de tomografia computadorizada de feixe cônico disponíveis nos arquivos de imagens digitais do departamento de Cirurgia, Estomatologia, Patologia e Radiologia da Faculdade de Odontologia de Bauru da Universidade de São Paulo FOB/USP. / The maxillary sinus is the largest of the paranasal sinuses and its development presents a variability among the individuals, since it undergoes a process of progressive expansion during the whole life, mainly in the cases of dental losses, provoking pneumatization of the sinus toward the alveolar ridge, reducing your Height. When this residual alveolar bone height is insufficient, a sinus lift surgery can be performed to gain bone height and subsequent installation of dental implants. In some cases, they may present anatomic variations, leading to the failure of the surgical technique, due to lack of knowledge or lack of planning through complementary tests. To avoid such accidents and complications in implantology, it is necessary the help of complementary examinations for a better surgical and prosthetic planning, as is the case of conical beam CT, which provides images in three dimensions, allowing a better evaluation of the maxillary sinus. Therefore, the objective of this study was to describe the different anatomical variations presented in the maxillary sinus in total and partial edentulous patients of the posterior maxillary region, to perform measurements of the residual alveolar bone, sinus walls and to determine the relation of the posterior superior alveolar artery with the sinus maxillary, through the evaluation of conical beam computed tomography available in the digital images archives of the Department of Surgery, Stomatology, Pathology and Radiology of the Faculty of Dentistry of Bauru of the University of São Paulo FOB / USP.