[pt] Reservatórios carbonáticos contêm entre 50 e 60 por cento de petróleo e gás do mundo. No entanto, estas rochas têm apresentado problemas operacionais consideráveis durante as etapas de perfuração e produção. Tais problemas são originados pelas dificuldades na caracterização adequada destas rochas em função da complexa distribuição espacial de sua micro e macro estrutura. Enquanto ambas as escalas possuem importância no entendimento do comportamento de carbonatos, o presente trabalho trata da análise da microestrutura. Nesse âmbito, a proposta deste trabalho integra o processamento e análises de imagens digitais adquiridas mediante microtomografia de raios-X, elaboração de malhas de elementos finitos e simulação numérica de forma a prever propriedades elásticas, com o objetivo de correlacionar a microestrutura e o módulo de Young. Foram utilizadas imagens digitais de amostras de afloramento (travertinos) considerados como possíveis análogas a rochas carbonáticas de reservatório. A metodologia implementada permitiu obter sub-amostras que incluem uma gama de microestruturas e porosidades numa única amostra para assim simular numericamente o módulo de Young. Os resultados dos ensaios virtuais foram comparados com os resultados de ensaios reais executados em amostras da mesma rocha e dados encontrados na literatura. A aplicação da metodologia e os resultados obtidos indicam o potencial e as limitações atuais desta técnica. Conclui-se neste estudo que o valor do módulo de Young das amostras simuladas numericamente é afetado pela distribuição espacial, conectividade dos poros e pela microporosidade da rocha. Os valores encontrados no ensaio virtual tendem a serem superiores aos obtidos em ensaios reais devido à dificuldade de inserir, no modelo de micro estrutura, os contatos entre os grãos assim como regiões mais compressíveis não determinadas na aquisição das imagens. / [en] Carbonate reservoirs contain between 50 and 60 per cent of oil and gas in the world. However, these rocks have presented considerable operational problems during drilling and production steps. Such problems are caused by the difficulties in proper characterization of these rocks due the complex spatial distribution of their micro and macrostructure. Although both scales have importance in understanding the behavior of carbonates, the present work deals with the analysis of the microstructure. In this context, the proposal of this work integrates the processing and analysis of digital images acquired by x-ray microtomography, finite element mesh generation and numerical simulations to predict elastic properties in order to correlate the microstructure and the Young s modulus. We used digital images of samples of outcrop (travertine) considered as a possible analogous to carbonate rocks of reservoir. The methodology implemented allowed get sub-samples that include a range of microstructures and porosities in a single sample to determine numerically the Young s modulus. The virtual test results were compared with laboratory test results performed on samples from the same rock and data found in the literature. The application of the methodology and the results obtained indicate the potential and current limitations of this technique. This study concluded that the value of Young s modulus of numerically simulated samples is affected by spatial distribution, pore connectivity and microporosity of these rocks. The values found in the virtual test tend to be higher than those obtained in laboratory tests due to the difficulty of inserting, in the model of micro structure, contacts between the grains as well as more compressible regions not certain on the acquisition of the images.

Le travail abordé dans le cadre de cette thèse constitue une contribution à la compréhension des mécanismes d'endommagement et à l'identification d'un critère de durée de vie du polyamide 6,6 renforcé à 30% en masse de fibres de verre courtes (PA66GF30), obtenu par moulage par injection, en prenant en compte les effets de la température, de la teneur en eau et des orientations de fibres induites par le procédé de fabrication. Ainsi, dans un premier temps, une campagne d'essais de caractérisation du comportement mécanique du PA66GF30, pour différentes orientations de fibres, températures, teneurs en eau et vitesses de sollicitation, a été menée. Ceux-ci ont mis en évidence le rôle de la matrice polyamide 6,6 (PA66) dans la dépendance à la température, à la teneur en eau et à la vitesse de sollicitation du comportement du PA66GF30. Dans ce sens, une triple équivalence Temps-Température-Teneur en eau du comportement du PA66 a été démontrée à l'aide de courbes maîtresses obtenues par DMA. Une nouvelle expression de la vitesse équivalente à une température et une teneur en eau de référence en a alors été déduite, dans l'objectif de pouvoir rendre compte de cette triple sensibilité dans un futur modèle de comportement. Ensuite, une campagne d'essais de fatigue dans des conditions environnementales contrôlées, a permis d'étudier les effets de l'orientation des fibres, de la température et de la teneur en eau, sur la tenue en fatigue d'éprouvettes en PA66GF30. L'analyse mécanique de ces essais a abouti à l'identification d'un critère de durée de vie, tenant compte de l'ensemble des facteurs influents. Enfin, la microtomographie des rayons X sous faisceau synchrotron a été utilisée pour étudier les mécanismes d'endommagement en fatigue présents dans le PA66GF30, suite à des analyses post-mortem et des expériences in-situ. Le dépouillement de ces observations a permis de faire la lumière sur les mécanismes d'endommagement, et de proposer un nouveau scénario d'endommagement en fatigue. / The work discussed in this thesis is a contribution to the understanding of damage mechanisms and identifying a fatigue criterion of polyamide 6,6 reinforced with 30 wt% of short glass-fibres (PA66GF30), obtained by injection molding, taking into account the effects of temperature, water content and fiber orientations induced by the process. Thus, in a first step, the characterization of the mechanical behavior of PA66GF30 for different fiber orientations, temperatures, moisture contents and strain rates, was conducted. They have highlighted the role of the polyamide matrix (PA66) in the temperature, water content and strain rate behavior dependence of PA66GF30. In this sense, Time-Temperature-Water content equivalence of mechanical behaviour of PA66 was demonstrated using master curves obtained by DMA. A new expression of the equivalent strain rate at temperature reference and a water content reference was then deduced, and it is now possible to relay the triple sensitivity to strain rate, temperature and water content in only one term. Then, a fatigue test campaign in controlled environmental conditions, allowed to study the effects of fiber orientation, temperature and water content on the fatigue behaviour of PA66GF30 specimens. The mechanical analysis of these tests has led to the identification of a fatigue life criterion, taking into account all the influencing factors. Finally, the X-ray microtomography under synchrotron beam was used to study the mechanisms in fatigue damage present in the PA66GF30, following post-mortem analysis and in-situ experiments. The analysis of these observations has shed light on the mechanisms damage and, it has been proposed a new fatigue damage scenario.

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.

O objetivo desse estudo foi avaliar a adaptação interna e marginal de coroas de dissilicato de lítio obtida por duas técnicas disponíveis pelo sistema CAD/CAM, o escaneamento direto e indireto. As análises foram realizadas por meio do microtomógrafo computadorizado (&microCT), microscópio confocal a laser (CL) e técnica da replica (TR), em dois momentos: antes e após a cristalização do material. O dente 14 de manequim foi preparado e duplicado em silicone, obtendo 20 réplicas em resina de poliuretano. Para a formação do Grupo 1 (IND/n=08), o manequim foi moldado com moldeira de estoque e silicone de adição com técnica de moldagem simultânea e modelagem com gesso pedra tipo III e IV, totalizando oito modelos em gesso. Os modelos foram escaneados com escâner indireto. Foram fresadas oito coroas de dissilicato de lítio. Para formação do Grupo 2 (DIR/n=08), o manequim foi escaneado com escâner direto. Oito imagens foram obtidas e enviadas ao laboratório pelo programa do sistema. Da mesma forma, foram fresadas oito coroas de dissilicato de lítio. As leituras da adaptação marginal das coroas foram realizadas com as mesmas adaptadas sobre a respectiva réplica em poliuretano, no &microCT, CL, e TR. As leituras da adaptação interna foram realizadas no &microCT e TR. As análises foram realizadas antes e após a cristalização das coroas. Os dados que apresentaram distribuição normal foram analisados por ANOVA dois fatores e os dados que não apresentaram distribuição normal foram analisados por teste U de Mann-Whitey para comparação entre os Grupos e pelo teste de Wilcoxon para comparação antes e após a cristalização. Em relação à adaptação axial, foi verificada diferença significante apenas para os Tempos (p=0,017), com menores valores após a cristalização. Para a adaptação interna não foi observada diferença entre os Grupos (p>0,05) ou Tempos estudados (p>0,05). Para a adaptação marginal vertical houve diferença para o Grupo IND, com maiores valores após a cristalização independente da metodologia de análise (&microCT - p=0,001; confocal - p=0,038). Já a medida marginal horizontal apresentou resultados divergentes de acordo com a metodologia utilizada. No &microCT, IND foi maior que DIR (p=0,003) e antes maior que após a cristalização (p<0,001). No confocal, IND menor que DIR após a cristalização (p=0,05), e para DIR, antes menor que após a cristalização (p=0,005). No volume total e volume marginal do espaço para cimentação houve diferença significante apenas para o DIR, com maiores valores após a cristalização (volume total - p=0,025; volume marginal - p=0,002). Pelos resultados obtidos pode-se concluir que há contração do material após a cristalização, resultando em maior desadaptação comprovado pelo aumento do volume total do espaço de cimentação em consequência da dificuldade de assentamento da coroa de dissilicato de lítio. / The objective of this study was to evaluate the internal and marginal adaptation of lithium desilicated crowns obtained by two alternative techniques to the CAD / CAM system, direct and indirect scanning. The analyzes were carried out by computerized microtomograph, laser confocal microscope and replica technique, in two moments: before and after the crystallization of the material. The manikin tooth 14 was prepared for total crown. Then it was duplicated, in silicone, and there were obtained 16 replicas in polyurethane resin. Two groups were formed from the impression of the manikin through the direct and indirect scanning, For the Group 1 (IND/n = 08), the manikin was molded with stock tray, with addition silicone, by the simultaneous molding technique and modeling performed with gypsum stone type III and IV, totaling eight molds and plaster models. The models were sent to the laboratory for scanning on the scanner indirect. Dissilicate crowns were made of lithium milled. For the Group 2 (DIR/n = 08), the dummy was scanned by scanner directly. The eight images obtained were sent directly to the laboratory by the system program. Likewise, milled lithium dissilicate crowns were made. The marginal adaptation of the crowns was performed with the same ones on the respective polyurethane tooth, in the computerized microtomograph (&microCT), confocal laser microscope (CL) and through the replica technique (TR). Internal adaptation readings were performed using a &microCT and TR. The analyses were made before and after the crystallization of the crowns. The data showed normal distribution were analyzed by two factors ANOVA and the data did not show normal distribution were analyzed for U Mann-Whitney test for comparison among groups and by the Wilcoxon test for comparison before and after the crystallization . In relation to the axial adaptation, significant difference was verified only for Times (p = 0.017), with lower values after crystallization. For the internal adaptation was not observed difference between groups (p > 0.05) or Times studied (p > 0.05). For the vertical marginal adaptation difference to the IND group, with higher values after the crystallization analysis methodology-independent (&microCT p = 0.001;-p = 0.038 confocal). Already the measure presented divergent results horizontal marginal according to the methodology used. In &microCT, IND was greater than DIR (p = 0.003) and greater than after the crystallization (p < 0.001). In confocal IND less than DIR after the crystallization (p = 0.05), and DIR, before less than after the crystallization (p = 0.005). In total volume and marginal volume of space for cementation significant difference only to the DIR, with higher values after the crystallization (total volume - p = 0.025; marginal volume - p = 0.002). The results obtained can be concluded that there is contraction of the material after the crystallization, resulting in higher leakage evidenced by the increase of the total volume of the cementing space as a result of the settling difficulty the dissilicate Crown.

O desenvolvimento econômico brasileiro depende da crescente produção agropecuária, aliada ao conservacionismo. O sistema de plantio direto é o manejo de solo que reúne o mais amplo conjunto de preceitos da agricultura conservacionista. As áreas agrícolas cultivadas sob plantio direto, entretanto, têm apresentado duas camadas de solo distintas: uma entre, aproximadamente, 0 e 7 cm de profundidade, com condições físicas e químicas favoráveis ao desenvolvimento radicular; e uma entre, aproximadamente, 7 e 20 cm de profundidade, com menor permeabilidade do solo ao ar e a água, elevada resistência à penetração e baixa fertilidade química do solo. Estas condições promovem a concentração do sistema radicular das plantas agrícolas cultivadas na camada mais superficial do solo (0 a 7 cm), motivando perdas de produtividade por estresse hídrico. A magnitude desse problema se estende a mais de 30 milhões de hectares de lavoura cultivada sob plantio direto no Brasil, colocando em risco as projeções de exuberância da agricultura no país. Assim, o desenvolvimento desta tese teve o objetivo de estudar fatores que, além do processo de compactação mecânica do solo, possam estar promovendo a estratificação física e química de solos altamente intemperizados cultivados sob sistema de plantio direto. Dentre os possíveis fatores causadores deste tipo de degradação, foram avaliados: i) a aplicação excessiva de calcário, exclusivamente em superfície, ocasionando, na camada de 0 a 7 cm, a elevação do pH do solo para além do ponto de carga zero do solo, elevando o potencial eletronegativo do solo e por consequência, promovendo a dispersão de argila; ii) a migração da argila dispersa no perfil do solo, pela água de percolação, como um fator promotor de degradação física em subsuperfície; iii) o aporte de fitomassa ao solo em quantidade e qualidade para manter a estabilidade estrutural dos solos cultivados. Os resultados obtidos mostraram que o movimento de calcário no perfil dos solos estudados é muito lento, limitando o efeito deste produto a poucos centímetros abaixo do local onde ele é depositado ou incorporado (2,5 cm em 130 semanas), independentemente da dose aplicada (até 33,2 Mg ha-1). Assim, a calagem superficial promove e intensifica a estratificação dos atributos químicos no perfil do solo, aumentando, demasiadamente, o pH próximo à superfície e sendo ineficiente em mitigar a acidez na subsuperficie destes solos. A concentração de calcário na camada mais superficial dos solos altamente intemperizados aumenta a eletronegatividade do solo, resultando na dispersão de argila. A migração dos argilominerais dispersos no perfil do solo, pela água de percolação, promove uma série de alterações estruturais, incluindo a diminuição da porosidade total e da continuidade dos poros e o aumento da densidade e da resistência do solo à penetração na camada subsuperficial. A diminuição da estabilidade estrutural dos Latossolos sob cultivo também está ligada ao aporte de material orgânico ao solo em quantidade e qualidade inferiores à que ocorre no solo sob sistema nativo. Os Latossolos cauliníticos são mais propensos a diminuição da estabilidade estrutural quando submetidos ao cultivo. Portanto, a recomendação de calagem em solos altamente intemperizados cultivados sob plantio direto, precisa considerar a mineralogia do solo e a possível degradação estrutural promovida pela calagem em excesso. / The economic development of Brazil depends upon the increasing agricultural production associated with conservation practices. The no-tillage system is the soil management practice that brings together the broadest set of principles for conservation agriculture. Areas under no-till system, however, generally have two completely different soils layers: a surface layer, around 0 to 7 cm, with physical and chemical conditions favorable for root development; and a sub-surface layer, around 7 to 20 cm, with lower permeability to air and water, high soil penetration resistance, and low soil fertility. The existence of these stratified layers dramatically restricts the development of the root system into the sub-surface soil layer, which may result in reducing plant productivity by water deficit. This problem exists on more than 30 million hectares cultivated under no-tillage system in Brazil, and can compromise the optimistic projections of agricultural growth in the country. Therefore, more research is necessary to explore challenges that come with no-tillage. The aim of this thesis was to study the factors that can promote the physical and chemical stratification of highly weathered soils cultivated under no-till system. Among the factors that could cause this degradation, the following were studied: i) the application of excessive lime only on surface soil, or into the uppermost soil layer, which can increase its pH to levels beyond of the zero point of charge of soil, raising its electronegative potential and promoting, as a consequence, the clay dispersion; ii) the dispersed clay migration thtough the soil profile, by the percolation water, as a factor of physical degradation of sub-surface of soil cultiveted under no-tillage; and iii) the aplication of phytomass to the soil in insufficient amount and quality to maintain the soil structural stability of the soil. The results of this study showed that lime movement into the deeper soil profile, is very slow, as its impacts are limited to just a few centimeters below of where it is applied or incorporated (2.5 cm after 130 weeks), independent of the applied amount of lime. Thus, the surface lime application intensifies the chemical stratification of the clayey soils under no-tillage, increasing to much the soil pH of the uppermost soil layer, and being inefficient to decrease the soil acidity in the subsurface soil layer. The concentration of lime into the uppermost soil layer can significantly increase the electronegativity of the soil system and result in clay dispersion in the topsoil layer (0 to 5 cm). The resulting clay migration into the soil profile led to a series of structural alterations in subsurface layers, including: decrease of both soil porosity and pore continuity; and increase of both soil bulk density and soil penetration resistance in the sub-superficial layer. The structural stability decreasing of Oxisols under no-till system also is linked with the low addition of organic matter to the cultivated soil, in relation to the non-cultivated soils. The kaolinitic Oxisols are more susceptible to degradation than the gibbsitic Oxisols. Thus, it could be conclude that liming practices (rate and application methods of lime), mainly under no-till systems, need to consider both type and mineralogy of soil, as well as considering soil structure degradation promoted by over-liming in the uppermost soil layer.

Soil is a fundamental resource in the environment, its sustainable use is vital to food supply and, consequently, life continuity on the Earth. However, the currently status of this resource in the world is critical and, therefore, the need of soil recovery measures and methods to evaluate it is urgent. The aim of this study is to provide a holistic evaluation about soil architecture at different recovery states, as well as its interaction with fluid in the environment by using nonconventional methods. It was organized a tool package that allows to analyze soil physical at geometric, morphometric and energy scope, to show in a more efficient way, which physical parameters indicate the physical and environmental quality. Subsequently, this package was applied to the study of six types of managements in different stages of development by using of physical parameter derived from the package; It was also analyzed the efficiency of recovery techniques under different perspectives. In addition, the soil-water dynamic was evaluated in a particular condition by using the same tools, offering knowledge about this interaction in the environment along the time. Finally, it is expected that this work can bring new insight on preservation and recovery of this environmental resource. / O solo é um recurso fundamental no meio ambiente, seu uso sustentável é vital para prover alimentos e consequentemente a continuidade da vida na Terra. No entanto, estado atual desse recurso no mundo encontra-se em condição crítica, logo as medidas de recuperação devem ser adotadas urgentemente, consequentemente a necessidade de métodos adequados para avaliação dessas medidas. O objetivo desse estudo é proporcionar uma avaliação holística sobre a arquitetura do solo em diferentes estados de recuperação, assim como sua interação com fluido no meio ambiente utilizando métodos não convencionais. Logo, foi organizado um pacote de ferramentas que permitam analisar a física solo no âmbito de geometria, morfometria e energia, proporcionando parâmetros físicos que indicam a qualidade física e ambiental; Em seguida esse pacote foi aplicado no estudo de seis tipos de manejos com diferentes estágios de desenvolvimento, envolvendo os parâmetros físicos derivados do pacote, mostrando assim a eficiência das técnicas de recuperação sob diferentes perspectivas; Assim foi realizado também a avaliação da dinâmica da água no solo em uma situação particular utilizando as mesmas ferramentas, proporcionando conhecimentos sobre o essa interação no meio ambiente ao longo do tempo. Finalmente, espera-se com esse trabalho novos olhares sobre esse recurso precioso no meio ambiente.

Universidade de São Paulo, Faculdade de Medicina; 2015. Introdução: Diante de uma rotura traumática do manguito rotador, não há evidência direta que comprove que os reparos realizados precocemente são mais eficazes que aqueles realizados tardiamente. Para abordar essa questão, ensaios biomecânicos e de morfometria óssea foram realizados após roturas extensas do manguito rotador realizadas precocemente (lesões agudas) e tardiamente (lesões crônicas), mediante a utilização de um modelo experimental em ratos. Método: 30 ratos adultos da raça Wistar foram aleatoriamente divididos em três grupos (I, II e III) e submetidos à secção completa dos tendões do supraespinal e infraespinal nos ombros esquerdos. Após oito semanas, nos animais dos grupos I e II, os tendões rotos pertencentes aos ombros esquerdos foram cirurgicamente reparados, e os tendões equivalentes nos ombros direitos foram seccionados e imediatamente reparados. Quatro semanas após os reparos (para os ratos do grupo II) ou oito semanas após os reparos (para os ratos do grupo I), os animais foram submetidos à eutanásia. Os ratos do grupo III foram submetidos à eutanásia oito semanas após a cirurgia de secção tendínea sem que houvesse ocorrido o reparo dos tendões rotos. Os ombros direitos dos animais do grupo III permaneceram intactos e serviram como controles. Após a eutanásia, todos os ratos tiveram seus ombros dissecados e os espécimes foram encaminhados para a realização de testes biomecânicos e de microtomografia computadorizada. Resultados: Para todos os parâmetros biomecânicos analisados, foram encontradas interações significantes referentes aos fatores tempo de cicatrização e reparo, considerando os reparos precoces e tardios. Com relação ao tendão supraespinal para o período de oito semanas de cicatrização, a força máxima até a falha foi significantemente maior nos reparos precoces em comparação aos reparos tardios (31,81 ± 3,86N vs 19,36 ± 6,14N; p < 0,001), bem como a rigidez (17,22 ± 4,35N/mm vs 10,85 ± 4,25N/mm; p=0,034), a tensão máxima até a falha (4,49 ± 2,02N/mm2 vs 1,97 ± 0,61N/mm2; p < 0,001) e o módulo de elasticidade (13,72 ± 5,29N/mm2 vs 6,47 ± 2,42 N/mm2; p=0,033). Com relação ao tendão infraespinal com oito semanas de cicatrização, a força máxima até a falha foi significantemente maior nos reparos precoces em comparação aos reparos tardios (21,26 ± 3,94N vs 12,74 ± 2,87N; p=0,005), assim como a rigidez (12,86 ± 2,65N/mm vs 7,21 ± 3,30N/mm; p=0,014). O grupo com reparo tardio com oito semanas de cicatrização obteve resultados nos testes biomecânicos semelhantes aqueles obtidos nos testes do grupo com lesão sem reparo com oito semanas de cicatrização. A avaliação microtomográfica não apresentou diferenças significantes na microarquitetura óssea entre os reparos realizados precocemente e tardiamente. Conclusões: Os resultados desse estudo demonstram que as roturas extensas do manguito rotador reparadas precocemente produzem um tecido cicatricial na junção ósteo-tendínea com melhores propriedades biomecânicas que as roturas reparadas tardiamente. Porém, ao analisar a morfometria óssea da porção proximal do úmero, verificou-se que os efeitos são equivalentes, tanto para os reparos realizados tardiamente quanto para os reparos realizados precocemente / Introduction: In the event of a traumatic rotator cuff tear, there is no direct evidence that supports early over late surgical repair. To address this knowledge gap, biomechanical and bone morphometry outcomes were assessed following early (acute) and late (chronic) massive rotator cuff tear repairs in an experimental rat model. Methods: 30 adult Wistar rats were randomly divided into three groups (I, II and III), then subjected to combined supraspinatus and infraspinatus tendon tears of the left shoulder. Eight weeks following the injury, animals from groups I and II had the tendons of the injured shoulder surgically repaired. In addition, these animals were subjected to the same injury on the contralateral shoulder, which was immediately repaired. The rats were euthanized four weeks (group II) or eight weeks (group I) following the repairs. Group III was euthanized eight weeks following the injury, without surgical repair of the left shoulder, and the intact right shoulders of this group were used as controls. Tissues from all groups were harvested and subjected to biomechanical testing and bone morphometry analysis. Results: In all biomechanical parameters analyzed, a significant interaction was observed between healing and repair timing. For the supraspinatus tendon with eight weeks healing time, biomechanical properties were significant increased in the early repair group compared to the late repair group, including maximum load to failure (31,81 ± 3,86N vs 19,36 ± 6,14N; p < 0,001), stiffness (17,22 ± 4,35N/mm vs 10,85 ± 4,25N/mm; p=0,034), maximum stress to failure (4,49 ± 2,02N/mm2 vs 1,97 ± 0,61N/mm2; p < 0,001) and modulus of elasticity (13,72 ± 5,29N/mm2 vs 6,47 ± 2,42 N/mm2; p=0,033). For the infraspinatus tendon with eight weeks healing time, biomechanical properties were also significantly increased in the early repair group, including maximum load to failure (21,26 ± 3,94N vs 12,74 ± 2,87N; p=0,005) and stiffness (12,86 ± 2,65N/mm vs 7,21 ± 3,30N/mm; p=0,014). There were no significant differences between the late repair with eight weeks of healing time and the group without surgical repair for supraspinatus and infraspinatus tendons. Concerning bone morphometry of the humeral head, no significant differences were observed when comparing early and late repair groups. Conclusions: The results from this study indicate that early surgical repair of a massive rotator cuff tear leads to increased biomechanical properties of the tissue after healing. However, proximal humerus bone morphometry was unaffected by surgical repair timing

A técnica de levantamento de seio maxilar (LSM) visa aumentar a altura óssea junto à superfície sinusal de maxila posterior atrófica utilizando diferentes materiais de preenchimento, para possibilitar a instalação de implantes dentários. Esses materiais de preenchimento podem variar quanto à origem e às propriedades físicoquímicas, resultando em diferentes respostas biológicas. O objetivo do atual trabalho foi avaliar a eficiência do Gen-Ox®inorg e GenPhos XP® na técnica de elevação do seio maxilar em comparação ao Bio-Oss®. Em 24 coelhos foi realizado o levantamento bilateral dos seios maxilares (SMs) utilizando 200 mm3 de material de preenchimento por seio, conforme os grupos experimentais Bio-Oss (6SMs/período), Gen-Ox (5SMs/período) e GenPhos (5SMs/período), e a janela óssea de acesso foi recoberta com uma membrana reabsorvível. Os animais de cada grupo foram eutanasiados aos 15, 30 e 60 dias e a região dos SMs foi coletada e fixada em formalina a 10% tamponada. As peças foram submetidas à análise microtomográfica para determinação do volume total do SM elevado e em seguida ao processamento histológico, sendo cortes coronais dos SMs obtidos e avaliados morfometricamente pelo método de volumetria de pontos. Todos os três materiais apresentaram excelente biocompatibilidade e promoveram a manutenção do volume do seio preenchido ao longo do tempo, sendo em média de 214,1 mm3. Em todos os grupos a formação óssea ocorreu em íntimo contato com as partículas de material. Ao término de 60 dias, o tecido ósseo formado mostrava-se maduro e preenchia parcialmente os espaços entre as partículas. A forma e tamanho das partículas de Gen-Ox gerou maior espaço entre as partículas que pode ter levado a formação de maior volume de tecido ósseo e de tecido conjuntivo (53,0 ± 10,1 mm3 e 74,1 ± 21,5 mm3) comparado ao Bio-Oss (43,7 ± 11,6 mm3 e 61,2 ± 23,3 mm3) e GenPhos (47,5 ± 10,4 mm3 e 58,5 ± 25,7 mm3). Baseado na estabilidade do volume sinusal elevado, na capacidade osteocondutora e na formação e maturidade óssea ao longo do tempo promovidos pelo Gen-Ox®inorg e GenPhos®, comparável ao do Bio-Oss®, conclui-se que esses dois biomateriais significam uma alternativa segura na técnica de LSM. / Maxillary sinus augmentation (MSA) for implant placement using bone graft or bone substitutes is a common procedure to increase the bone volume in the atrophic posterior part of the maxilla. Various bone substitutes have been used in sinus floor elevation procedures. Nonetheless, the biological performance of bone substitutes may vary according to origin, physical and chemical properties. The goal of this study was to evaluate the efficiency of both Gen-Ox®inorg and GenPhos XP® in maxillary sinus augmentation technique compared to Bio-Oss®. In 24 rabbits, it was conducted a bilateral lifting of the maxillary sinuses (MSs) using 200 mm3 of filling material for sinus in accordance with the experimental groups Bio-Oss (6SMs/period), Gen-Ox (5MSs/period) and GenPhos (5MSs/period). The sinus access window was covered with a resorbable membrane. The animals of each group were euthanized at 15, 30 and 60 days and the MSs were collected and fixed in 10% buffered formalin. The samples were submitted to microtomographic analysis to calculate the MS augmentation volume. Histological coronal sections of MS augmentation were used for morphological analysis and determination of volume density of each structure by point counting volumetry method. All three materials had excellent biocompatibility and promoted maintenance of the MS augmentation volume over time, averaging 214.1 mm3. In all groups the bone formation occurred in close contact with the material particles. At the end of 60 days, the bone tissue formed was mature and it partially filled the spaces between the particles. The shape and size of Gen-Ox particles generated greater space between the particles that may have led to a higher formation of bone volume and connective tissue (53.0 ± 10.1 mm3 and 74.1 ± 21.5 mm3) than Bio-Oss (43.7 ± 11.6 mm3 and 61.2 ± 23.3 mm3) and GenPhos (47.5 ± 10.4 mm3 and 58.5 ± 25.7 mm3). Based on the stability of the MS volume, the osteoconductive capacity and the bone formation and maturation over time promoted by Gen-Ox®inorg and GenPhos®, and comparable to Bio-Oss®, it is concluded that these two biomaterials may be a safe alternative in MSA technique.

Objectives: We compared a novel porous biphasic calcium phosphate (pBCP) containing 70% HA and 30% -TCP with autogenous bone (AB) regarding bone formation, graft granular size influence (0.7, 1.0 or 1.5 mm), physicochemical properties, and volumetric changes of the total grafted area as well its components (newly formed bone, graft particle stability and soft tissue). Materials and methods: Article 1 used a critical size defect in rats. Analyzes included XRD (X-ray diffraction), SEM (scanning electron microscope) and EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) in vitro and then histomorphometry of biopsies collected from rat skull. Article 2 used a bilateral MSFA by lateral wall surgery in 12 patients in a split-mouth design. Analyses of three-dimensional (3D) cone beam computed tomography (CBCT) scans at different periods (T0, T1 and T2), and of micro-CT scans and histological slides of graft core biopsies were performed. Results: In the preclinical approach, similar physicochemical characteristics among pBCPs with different granular sizes were found. Besides, osteopromotion regarding pBCP granular sizes of 0.7 and 1.0 were higher than AB. In the clinical approach, pCBP was similar to AB. However, in both approaches, the volume of the total grafted area and particles within the grafted area were more reduced for AB (45% and 37%, respectively, in article 1 and 31% and 33%, respectively, in Article 2). For pBCP these volumetric changes did not occur, except for 1.5 mm size group in the preclinical approach, which showed a significant reduction in the last period (24 weeks). Conclusion: pBCP70:30 physicochemical characteristics, such as slow resorption, creates a favorable microenvironment for bone formation that is directly influenced by the granule size. pBCP70:30 promotes greater preservation of the grafted volume than AB, thus being a good alternative for MSFA and bone regeneration procedures. / Objetivos: Nós comparamos um novo fosfato de cálcio bifásico poroso (pBCP contendo 70% HA e 30% -TCP com o osso autógeno (AB) quanto à formação óssea, influência do tamanho granular do enxerto (0,7, 1,0 ou 1,5 mm), propriedades físico-químicas e alterações volumétricas da área total enxertada, bem como seus componentes (osso recém-formado, estabilidade das partículas do enxerto e tecido mole). MATERIAIS E MÉTODOS: O artigo 1 usou um defeito de tamanho crítico em ratos. As análises in vitro incluíram XRD (difração de raios X), SEM (microscopia eletrônica de varredura) e EDS (espectroscopia de dispersão de energia por raios X) e depois análise histomorfometria de biópsias coletadas da calvária de ratos. O artigo 2 envolveu utilização do material para elevação bilateral de seio maxilar em 12 pacientes, em um desenho split-mouth. Análise de tomografia computadorizada tridimensional (3D) de feixe cônico (TCFC) em diferentes períodos (T0, T1 e T2), micro-CT scans e lâminas histológicas de biópsias do enxerto foram realizadas. Resultados: Na abordagem pré-clínica, foram encontradas características físico-químicas semelhantes entre os pBCPs com diferentes tamanhos granulares. Em adição, a osteopromoção, para os tamanhos granulares do pBCP de 0,7 e 1,0 mm foram maiores que para o AB. Na abordagem clínica, o pBCP foi semelhante ao AB. No entanto, em ambas as abordagens, o volume total da área enxertada e o volume das partículas dentro da área enxertada foram menores para o AB (45% e 37% respectivamente no artigo 1 e 31% e 33% respectivamente no Artigo 2). Para o pBCP mudanças volumétricas não ocorreram, exceto para o grupo tamanho 1,5 mm na abordagem pré-clínica, que mostrou uma redução significativa no último período (24 semanas). Conclusão: As características físico-químicas do pBCP, como a lenta reabsorção, criam um microambiente favorável para a formação óssea e isso é diretamente influenciado pelo tamanho dos grânulos. O pBCP70: 30 promove maior preservação do volume enxertado em comparação ao AB, sendo uma boa alternativa para o aumento do seio maxilar e para os procedimentos de regeneração óssea.

[pt] Na indústria do petróleo, problemas como dano mecânico causam redução da porosidade e permeabilidade de uma formação rochosa, reduzindo a produtividade e injetividade de poços de sistemas de produção de óleo e gás. Na perfuração do poço há alteração do estado de tensões no seu entorno, causando uma deformação na rocha que pode induzir a uma perda significativa da permeabilidade. Nesta dissertação foi realizado um estudo da influência do dano mecânico na porosidade de rochas do tipo arenito. Para isso, utilizou-se a técnica não-destrutiva de microtomografia de raios-x, que permite a visualização da estrutura interna de materiais, acoplada a uma célula desenvolvida para aplicação, in situ, de tensão hidrostática. Uma amostra de arenito como 8 mm de diâmetro foi tomografada em 3 condições: sem carregamento, após a aplicação de tensão hidrostática de 3300 psi e após o descarregamento. A célula permitiu que as variações de carga fossem realizadas sem retirar a amostra do tomógrafo, permitindo uma comparação quantitativa entre as imagens 3D. Nas 3 condições foram obtidos dados como porosidade total, variação da área porosa em cada camada, volume e forma dos poros. / [en] In the oil industry, problems such as mechanical damage reduce the porosity and permeability of a rock formation, reducing the productivity and injectivity of wells in oil and gas production systems. During the well drilling there is a change in the state of the stress in its surroundings, causing a deformation in the rock that can induce a significant loss of permeability. In this dissertation, it was carried out a study regarding the influence of mechanical damage on the porosity of sandstone rocks. In order to do this, the non-destructive technique of x-ray microtomography was used, which allows the visualization of the materials internal structure, coupled to a cell developed for in situ application of hydrostatic stress. A sandstone sample of 8 mm in diameter was scanned under 3 conditions: without load, after application of 3300 psi hydrostatic stress and after unloading. The cell allowed the load variations to be performed without removing the sample from the tomograph, allowing a quantitative comparison between the 3D images in the 3 conditions. Data such as total porosity, variation of the porous area in each layer, volume and shape of the pores were obtained.