Submitted by Programa de Pós-Graduação em Odontologia Saúde (mestrodo@ufba.br) on 2017-04-04T13:34:45Z No. of bitstreams: 1 TESE COMPLETA.pdf: 6740473 bytes, checksum: e46e487e77f50e424239dfad9be11c29 (MD5) / Approved for entry into archive by Delba Rosa (delba@ufba.br) on 2017-07-06T13:01:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE COMPLETA.pdf: 6740473 bytes, checksum: e46e487e77f50e424239dfad9be11c29 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-06T13:01:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE COMPLETA.pdf: 6740473 bytes, checksum: e46e487e77f50e424239dfad9be11c29 (MD5) / As lesões benignas presentes nos maxilares apresentam-se muito semelhantes nos exames de imagem bidimensionais, limitado assim, em muitos casos, o diagnóstico clínico - radiográfico. A tomografia computadorizada multislice pode apresentar-se como uma ferramenta útil no diagnóstico e avaliação destas lesões, uma vez que permite a avaliação e obtenção do coeficiente de atenuação, que representa a densidade dos tecidos. O presente estudo avaliou o padrão dos coeficientes de atenuação e volume de lesões uniloculares, através de medidas de imagens por tomografia computadorizada. Foram avaliadas 61 imagens de lesões diagnosticadas histopatologicamente e agrupadas em: Cisto Ósseo Traumático (n= 4), Cisto Odontogênico Glandular (n= 2), Cisto Radicular (n= 16), Cisto Dentígero (n=15), Tumor Odontogênico Queratocístico (n=15) e Ameloblastoma (n=9). Os Ameloblastomas foram divididos nos subtipos: Ameloblastoma Sólido (n=5) e Ameloblastoma Unicístico (n= 4) . Os coeficientes de atenuação e as medidas volumétricas das lesões foram obtidas através da utilização do programa Osirix, a partir da delimitação da lesão pela demarcação da região de interesse em cortes axiais. Para análise estatística foram usados testes não paramétricos Kruskal-Wallis, Dun e Mann-Whitney. Foram calculadas as médias e medianas do coeficiente de atenuação e volume da lesão. As médias e medianas do coeficiente de atenuação foram respectivamente: 34,75 ±10,51 e 35,94 para o Cisto Ósseo Traumático, 33,26 ± 2,29 e 33,26 para o Cisto Odontogênico Glandular, 44,47 ± 12,96 e 40,79 para o Cisto Radicular, 38,21±17,59 e 35,49 para o Cisto Dentígero, 36,73 ± 12,49 e 33,16 paro o Tumor Odontogênico Queratocístico e 37,83 ± 12,72 e 34,98 para o Ameloblastoma. Entre os subtipos do Ameloblastoma a diferença entre os coeficientes de atenuação foi significante sendo 33,09 ±8,25 e 32,76 no Ameloblastoma Unicístico e para o Ameloblastoma Sólido = 41,62 ±15,23 e 40,72. Os Cisto Radicular e o Ameloblastoma Sólido foram as lesões que apresentaram maior densidade, sendo também o Ameloblastoma Sólido a lesão que apresentou maior heterogeneidade. Em relação as medidas volumétricas a diferença entre a maxila e mandíbula foi estatisticamente significante (p=0,01) demonstrando maior volume das lesões na maxila. As lesões que apresentavam maiores volumes foram o Cisto Odontogênico Glandular e Ameloblastoma. Não foram observados resultados de significância estatística na relação do volume com idade e gênero. No caso dos Cistos Dentígeros e Ameloblastomas pode-se observar que nas lesões com maior volume os valores de Unidades Hounsfield foram menores. Contudo, não se observou diferenças significativas entre os valores do coeficiente de atenuação e volume entre as lesões estudadas. / Benign lesions of the jaws produce very similar two-dimensional images, a fact limiting in many cases the clinical and radiographic diagnosis. Multislice computed tomography is a useful tool for the diagnosis and evaluation of these lesions since it permits to obtain an attenuation coefficient that represents the density of tissues. This study evaluated the attenuation coefficients and volume of unilocular lesions measured on computed tomography images. Sixty-one images of the following histopathologically diagnosed lesions were analyzed: traumatic bone cyst (n=4), glandular odontogenic cyst (n=2), radicular cyst (n=16), dentigerous cyst (n=15), keratocystic odontogenic tumor (n=15), and ameloblastoma (n=9). The ameloblastomas were divided into subtypes: solid (n=5) and unicystic ameloblastoma (n=4). The attenuation coefficients and volume measurements of the lesions were obtained with the Osirix program by delimiting the region of interest in axial sections. The nonparametric Kruskal-Wallis, Dunn and Mann-Whitney tests were used for statistical analysis. Means and medians of the attenuation coefficients and lesion volume were calculated. The mean and median attenuation coefficients were, respectively, 34.75 ± 10.51 and 35.94 for traumatic bone cysts, 33.26 ± 2.29 and 33.26 for glandular odontogenic cysts, 44.47 ± 12.96 and 40.79 for radicular cysts, 38.21±17.59 and 35.49 for dentigerous cysts, 36.73 ± 12.49 and 33.16 for keratocystic odontogenic tumors, and 37.83 ± 12.72 and 34.98 for ameloblastomas. The difference in the attenuation coefficient between ameloblastoma subtypes was significant (unicystic: 33.09 ± 8.25 and 32.76; solid: 41.62 ± 15.23 and 40.72). Radicular cysts and solid ameloblastomas exhibited the highest density and the latter were also more heterogenous. The difference in the volume measurements between the maxilla and mandible was statistically significant (p=0.01), with more voluminous lesions occurring in the maxilla. Glandular odontogenic cysts and ameloblastomas exhibited the highest volumes. No significant differences in volume were observed according to age or gender. In the case of dentigerous cysts and ameloblastomas, more voluminous lesions had less Hounsfield units. However, no significant differences were observed between the values of attenuation coefficient and volume between the studied lesions.

A osteoporose é uma doença óssea metabólica que afeta também os ossos dos maxilares. Causa um aumento da porosidade que reflete na integração da qualidade e densidade óssea mineral, prejudicando o tratamento reabilitador com implantes. O meio diagnóstico padrão ouro é densitometria óssea por emissão dupla de raios X(DXA), mas a tomografia computadorizada também se mostra muito eficaz na avaliação da qualidade óssea através da escala Hounsfield. Nesse estudo, avaliamos as densidades ósseas das cabeças mandibulares, regiões dos dentes 13,23 na maxila, 36,46 na mandíbula e vértebras cervicais C1, C2, C3, através da escala Hounsfield em exames tomográficos, e correlacionamos seus valores para diagnóstico de Osteoporose localizada ou sistêmica. Avaliamos 79 TC multi-slice de pacientes que realizaram exames simultaneamente da maxila e da mandíbula,sendo que 35 homens e 44 mulheres com mais de 40 anos de idade. Usamos o software e-film para analise das regiões estudadas. Os resultados mostram que 59.96% apresentam densidade abaixo de 200 HU em mais de 03 sítios estudados, classificando-os como osteoporose sistêmica, e 43.03% apresentam osteoporose localizada. No sexo feminino 61.76% apresentam osteoporose localizada e 60% osteoporose sistêmica. Já o sexo masculino 38.23% apresenta osteoporose localizada e 40% apresenta osteoporose sistêmica. Pudemos conclui que a tomografia computadorizada multislice obtida para finalidade de diagnóstico em odontologia mostrou-se capaz de identificar indivíduos com risco de osteoporose sistêmica, considerando a metodologia aplicada a esta amostragem. / Osteoporosis is a metabolic bone disease that also affects the bones of the jaws. Causes an increase in porosity that reflects the integration of quality and bone mineral density, hindering rehabilitation treatment with implants. The gold standard diagnostic tool is bone densitometry by dual energy x-ray absorptiometry (DXA), computed tomography but also proves very effective in assessing bone quality through Hounsfield scale. In this study, we evaluated the bone density of mandibular heads, regions of the teeth in the maxilla 13,23, 36.46 mandible and cervical vertebrae C1, C2, C3, through Hounsfield scale CT scans, and correlated their values for diagnosis of Osteoporosis localized or systemic. We evaluated 79 multi-slice CT of patients who underwent both examinations of the maxilla and mandible, with 35 men and 44 women over 40 years of age. We use software to analyze and Efilm-investigated regions. The results show that 56.06% have density below 200 HU from over 03 sites studied, classifying them as systemic osteoporosis, and 43.03% have localized osteoporosis. In females 61.76% have localized osteoporosis and 60% systemic osteoporosis. Have the male presents 38.23% localized osteoporosis and 40% presents systemic osteoporosis. We concluded that multislice computed tomography obtained for diagnostic purposes in dentistry proved to be able to identify individuals at risk for systemic osteoporosis, considering the methodology applied to this sample.

A osteoporose é uma doença óssea metabólica que afeta também os ossos dos maxilares. Causa um aumento da porosidade que reflete na integração da qualidade e densidade óssea mineral, prejudicando o tratamento reabilitador com implantes. O meio diagnóstico padrão ouro é densitometria óssea por emissão dupla de raios X(DXA), mas a tomografia computadorizada também se mostra muito eficaz na avaliação da qualidade óssea através da escala Hounsfield. Nesse estudo, avaliamos as densidades ósseas das cabeças mandibulares, regiões dos dentes 13,23 na maxila, 36,46 na mandíbula e vértebras cervicais C1, C2, C3, através da escala Hounsfield em exames tomográficos, e correlacionamos seus valores para diagnóstico de Osteoporose localizada ou sistêmica. Avaliamos 79 TC multi-slice de pacientes que realizaram exames simultaneamente da maxila e da mandíbula,sendo que 35 homens e 44 mulheres com mais de 40 anos de idade. Usamos o software e-film para analise das regiões estudadas. Os resultados mostram que 59.96% apresentam densidade abaixo de 200 HU em mais de 03 sítios estudados, classificando-os como osteoporose sistêmica, e 43.03% apresentam osteoporose localizada. No sexo feminino 61.76% apresentam osteoporose localizada e 60% osteoporose sistêmica. Já o sexo masculino 38.23% apresenta osteoporose localizada e 40% apresenta osteoporose sistêmica. Pudemos conclui que a tomografia computadorizada multislice obtida para finalidade de diagnóstico em odontologia mostrou-se capaz de identificar indivíduos com risco de osteoporose sistêmica, considerando a metodologia aplicada a esta amostragem. / Osteoporosis is a metabolic bone disease that also affects the bones of the jaws. Causes an increase in porosity that reflects the integration of quality and bone mineral density, hindering rehabilitation treatment with implants. The gold standard diagnostic tool is bone densitometry by dual energy x-ray absorptiometry (DXA), computed tomography but also proves very effective in assessing bone quality through Hounsfield scale. In this study, we evaluated the bone density of mandibular heads, regions of the teeth in the maxilla 13,23, 36.46 mandible and cervical vertebrae C1, C2, C3, through Hounsfield scale CT scans, and correlated their values for diagnosis of Osteoporosis localized or systemic. We evaluated 79 multi-slice CT of patients who underwent both examinations of the maxilla and mandible, with 35 men and 44 women over 40 years of age. We use software to analyze and Efilm-investigated regions. The results show that 56.06% have density below 200 HU from over 03 sites studied, classifying them as systemic osteoporosis, and 43.03% have localized osteoporosis. In females 61.76% have localized osteoporosis and 60% systemic osteoporosis. Have the male presents 38.23% localized osteoporosis and 40% presents systemic osteoporosis. We concluded that multislice computed tomography obtained for diagnostic purposes in dentistry proved to be able to identify individuals at risk for systemic osteoporosis, considering the methodology applied to this sample.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-02T16:29:15Z No. of bitstreams: 1 marianarochanadaes.pdf: 1380064 bytes, checksum: f78140bd2137599acdd476c8c0e433a7 (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: Coreeção letras maiúsculas título on 2015-12-03T11:30:57Z (GMT) / Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-03T11:36:28Z No. of bitstreams: 1 marianarochanadaes.pdf: 1380064 bytes, checksum: f78140bd2137599acdd476c8c0e433a7 (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: Título: somente primeira letra da primeira palavra em maiúsculo e nomes próprios também. Palavras-chave: primeira letra de cada palavra em maiúsculo. Acrescentar uma em cada linha (não precisa colocar ponto e nem vírgula no final) on 2015-12-03T11:59:32Z (GMT) / Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-03T13:42:04Z No. of bitstreams: 1 marianarochanadaes.pdf: 1380064 bytes, checksum: f78140bd2137599acdd476c8c0e433a7 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-03T13:59:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marianarochanadaes.pdf: 1380064 bytes, checksum: f78140bd2137599acdd476c8c0e433a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-03T13:59:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marianarochanadaes.pdf: 1380064 bytes, checksum: f78140bd2137599acdd476c8c0e433a7 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Apesar das muitas indicações da tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) na Odontologia, a avaliação da qualidade óssea, por meio das Unidades Hounsfield (HU), não apresenta um consenso sobre sua precisão e confiabilidade. O objetivo neste estudo foi avaliar, por meio de uma revisão sistemática da literatura, os principais resultados de pesquisas que compararam diversos materiais em exames de tomografia computadorizada multislice (TCMS) e TCFC, utilizando HU como unidade de medida. Para isso, foi realizada uma busca na base de dados Medline (PubMed) utilizando as palavras chaves “cone beam computed tomography”, “cone beam tomography”, “cbct”, “Hounsfield unit” e “Hounsfield”. A exclusão dos artigos foi realizada, inicialmente, por meio da leitura do título e resumo e, posteriormente, após a leitura do texto completo. Os dados da amostra selecionada (n=8) foram distribuídos em tabelas, possibilitando sua comparação. Os resultados obtidos em relação à aplicação de HU em TCFC foram divergentes, com alguns autores aplicando diretamente HU nesse exame, outros desenvolvendo fatores de correção para essa comparação e outros ainda, invalidando a utilização dessa unidade em exames de TCFC. Apenas um estudo concluiu que se pode aplicar diretamente HU em TCFC, sem prejuízo para avaliação das densidades dos tecidos. Assim, pode-se concluir que uma nova abordagem é necessária para o desenvolvimento de futuros trabalhos nessa linha e que a tentativa de aplicar HU em TCFC deveria ser abandonada. / Despite the many indications of cone beam computed tomography (CBCT) in dentistry, there is no consensus regarding the accuracy and reliability of bone quality assessment, through Hounsfield Units (HU). The aim of this study was to evaluate, through a systematic review of the literature, the main results of studies comparing various tissues in multislice CT (MSCT) and CBCT scans, using the HU as the unit of measurement. To this end, a search was conducted in the Medline (PubMed) database using the keywords "cone beam computed tomography", "cone beam tomography", "CBCT", "Hounsfield unit", and "Hounsfield". Articles were initially excluded by reading the title and abstract, and were later excluded after reading the full text. The data from the selected sample (n = 8) were tabulated and compared. The results obtained regarding the application of HU in CBCT were divergent, with some authors directly applying HU in CBCT, others developing correction factors for this comparison, and still others invalidating the use of this unit in CBCT. Only one study concluded that is possible to directly apply HU in CBCT, without damaging the evaluation of tissue densities. In this way, it’s possible to affirm that a new approach is necessary for the development of future work in this line and that the attempt to apply HU in CBCT should be abandoned.

The purpose of this project was to explore the performance of methods for estimating stopping power ratio (SPR) from Hounsfield units (HU) using dual energy CT scans, rather than the standard single energy CT scans, with the aim of finding a method which could outperform the current single energy stoichiometric method. Such a method could reduce the margin currently added to the target volume during treatment which is defined as 3.5 % of the range to the target volume + 1 mm . Three such methods, by Taasti, Zhu, and, Lalonde and Bouchard, were chosen and implemented in MATLAB. A phantom containing 10 tissue-like inserts was scanned and used as a basis for the SPR estimation. To investigate the variation of the SPR from day-to-day the phantom was scanned once a day for 12 days. The resulting SPR of all methods, including the stoichiometric method, were compared with theoretical SPR values which were calculated using known elemental weight fractions of the inserts and mean excitation energies from the National Institute of Standards and Technology (NIST). It was found that the best performing method was the Taasti method which had, at best, an average percentage difference from the theoretical values of only 2.5 %. The Zhu method had, at best, 4.8 % and Lalonde-Bouchard 15.6% including bone tissue or 6.3 % excluding bone. The best average percentage difference of the stoichiometric method was 3.1 %. As the Taasti method was the best performing method and shows much promise, future work should focus on further improving its performance by testing more scanning protocols and kernels to find the ones yielding the best performance. This should then be supplemented with testing different pairs of energies for the dual energy scans. The fact that the Zhu and Lalonde-Bouchard method performed poorly could indicate problems with the implementation of those methods in this project. Investigating and solving those problems is also an important goal for future projects. Lastly the Lalonde-Bouchard method should be tested with more than two energy spectra.

An ultra-short echo time (UTE) magnetic resonance imaging (MRI) sequence was used together with other MRI sequences to evaluate the possibility of segmenting air, soft tissues and bone. Three patients were imaged with the UTE sequence and other sequences as well as with computed tomography (CT). An algorithm using Gaussian mixture models was developed and applied to the problem of segmenting the MR images. A similar algorithm was developed and used to generate an artificial CT image from the MR data. The images of the first patient were used as training data for the algorithms and the images of the other two patients were used for validation. It was found that less than 20 percent of the volume inside the head was misclassified and that the root mean square error of the artificial CT image was less than 420 Hounsfield units. Finally a volunteer was imaged in the same way but with an additional UTE sequence with a larger flip angle. The results suggested that the additional image may improve segmentation further. / En sekevens för bildgivande magnetresonans (MRI) med ultrakort ekotid (UTE) användes tillsammans med andra MRI-sekvenser till att utvärdera möjligheten att segmentera luft, mjukvävnad och ben. Bilder togs av tre patienter med UTE-sekvensen och med övriga sekvenser samt med datortomografi (CT). En algoritm baserad på en blanding av normalfördelningar utvecklades och tillämpades på MR-segmenteringsproblemet.En likande algoritm utvecklades och användes till att skapa en konstgjord CT-bild utifrån MR-bilderna.Bilderna tagna av den första patienten användes till att träna algoritmerna medan bilderna av de två andra patienterna användes för validering. Mindre än 20 procent av volymen inuti huvudet felklassificerades och det kvadratiska medelvärdet av avvikelserna i den konstgjorda CT-bilden var mindre än 420 hounsfieldenheter. Slutligen togs bilder av en frivillig på samma sätt men med ytterligare en UTE-sekvens med en större flippvinkel. Resultatet antyder att den nya bilden kan bidra till en förbättrad segmentering.

Biofidelity of finite element head model (FEHM) includes geometric and material aspects. A FEHM with inhomogeneous material properties was proposed to improve material biofidelity. The proposed FEHM was validated against experimental data and good agreements were observed. The capability of the proposed model in simulating large tissue deformation was also demonstrated. Influences of inhomogeneous material properties on the mechanical responses of head were investigated by comparing with homogeneous material model. The inhomogeneous material properties induce large peak strains in head constituents, which are probably the cause of various brain injuries. Helmets are effective in preventing head injuries. Parametric studies were conducted to investigate how changes in helmet shell stiffness, foam density and pad thickness influence the performance of a helmet in protecting the brain. Results showed that strain energy absorbed by foam component, contact stress on the interfaces and intracranial responses are significantly affected by foam density and pad thickness.

Biofidelity of finite element head model (FEHM) includes geometric and material aspects. A FEHM with inhomogeneous material properties was proposed to improve material biofidelity. The proposed FEHM was validated against experimental data and good agreements were observed. The capability of the proposed model in simulating large tissue deformation was also demonstrated. Influences of inhomogeneous material properties on the mechanical responses of head were investigated by comparing with homogeneous material model. The inhomogeneous material properties induce large peak strains in head constituents, which are probably the cause of various brain injuries. Helmets are effective in preventing head injuries. Parametric studies were conducted to investigate how changes in helmet shell stiffness, foam density and pad thickness influence the performance of a helmet in protecting the brain. Results showed that strain energy absorbed by foam component, contact stress on the interfaces and intracranial responses are significantly affected by foam density and pad thickness.

Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-04-23T14:42:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiano de Oliveira.pdf: 584073 bytes, checksum: 7c3a85b88a235494c641edd8487e5761 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-05-08T11:44:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiano de Oliveira.pdf: 584073 bytes, checksum: 7c3a85b88a235494c641edd8487e5761 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-08T11:44:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Christiano de Oliveira.pdf: 584073 bytes, checksum: 7c3a85b88a235494c641edd8487e5761 (MD5) Previous issue date: 2008 / Os ameloblastomas e tumores odontogênicos queratocísticos são relativamente comuns dentre as neoplasias odontogênicas, geralmente agressivos e com potencial de recidiva. Suas características clínicas e radiográficas são variáveis e o diagnóstico diferencial a partir de imagens convencionais possui importantes limitações. A tomografia computadorizada (TC) constitui uma valiosa ferramenta diagnóstica, pois elimina a sobreposição de imagens, possibilita a visualização detalhada das lesões e estruturas adjacentes e permite a realização de mensurações lineares e de coeficiente de atenuação. O coeficiente de atenuação obtido nas imagens por TC tem um importante significado ao representar, de forma numérica, diferentes densidades dos tecidos. O coeficiente de atenuação de ameloblastomas e tumores odontogênicos queratocísticos tem sido pouco investigado. O objetivo deste estudo foi caracterizar o padrão dos coeficientes de atenuação de ameloblastomas sólidos(AS), ameloblastomas unicísticos (AU) e tumores odontogênicos queratocísticos solitários (TQs) ou múltiplos (TQm), a partir de imagens axiais de 25 exames por TC. Em todos os cortes, de todas as lesões avaliadas, foram delimitadas regiões de interesse (ROI) correspondentes à maior área da lesão. Para cada ROI foram obtidas medidas de densidade (UHROI), desvio-padrão (DPROI) e heterogeneidade (HTGROI), que foram comparados entre os cortes centrais e periféricos de uma mesma lesão e entre os grupos. Adicionalmente, realizou-se análise dimensional a partir dos diâmetros mesio-distal (MD), vestíbulo-lingual (VL) e súpero-inferior, bem como as razões entre estas medidas, comparando-se os valores entre os grupos e entre as localizações em maxila ou mandíbula. As médias de UHROI encontradas foram: AS=35,9±12,6; AU=31,0±6,0; TQs=28,4±10,5 e TQm=30,5±20,6. Os TQs e TQm apresentaram os menores valores de coeficiente de atenuação e os maiores valores de heterogeneidade. Não houve diferença significativa dos valores de coeficiente de atenuação entre os AS e AU, contudo a heterogeneidade dos AS foi superior. Os AS mostraram padrão de densidade diferente entre o centro e a periferia da lesão, apresentando maior medida de UH e menor heterogeneidade nos cortes do terço central. As razões MD/VL e VL/SI não apresentaram diferença significativa entre os grupos. O crescimento no sentido VL foi menor que o MD e SI em todos os grupos. As lesões maxila apresentaram formato mais circular, com crescimento vertical discretamente maior que horizontal. / Salvador

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