Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6671_1.pdf: 7283545 bytes, checksum: c3f7fe460c5381c8eb422f3598e3376b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação microestrutura e propriedade dos materiais compósitos restauradores. Foram caracterizados três compósitos comerciais, de micropartículas, de nanopartículas e microhíbrido, e um compósito sintetizado em nossos laboratórios com oxoclusteres de titânio com grupos metacrílicos coordenados. As características microestruturais dos compósitos foram analisadas através da MEV, MET e EDS. A quantidade de carga inorgânica foi verificada através da análise termogravimétrica. O grau de conversão foi verificado por espectroscopia de infravermelho FTIR-ATR. As propriedades mecânicas de resistência à fratura e módulo de elasticidade foram avaliados através com teste de flexão de 3 pontos e a dureza com teste de microdureza Vickers. Avaliaram-se também as propriedades ópticas dos compósitos através da espectroscopia UV-VIS e tomografia por coerência óptica. Os compósitos comerciais com nanopartículas e microhíbrido apresentaram propriedades mecânicas superiores ao compósito de micropartículas. O compósito de micropartículas apresentou menor quantidade de carga inorgânica 55% do que o compósito microhíbrido e o de nanopartícula 72% e 77%, respectivamente. O compósito comercial de nanopartículas apresentou maior resistência flexural, maior módulo de elasticidade e maior grau de conversão enquanto que o compósito microhíbrido obteve maior microdureza. A tomografia por coerência óptica a 930 nm foi utilizada com aquisição de imagem em tempo real para avaliar a propriedades ópticas e mecânicas dos compósitos. O coeficiente de atenuação mostrou-se diferente para os diferentes compósitos. Os oxoclusteres de titânio favoreceram o espalhamento da luz no interior do compósito. Como conclusão, composição química, distribuição de tamanho, percentagem em peso e organização das partículas inorgânicas de carga assim como tamanho médio das partículas interferem nas propriedades dos materiais compósitos

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:25:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3123_1.pdf: 1759622 bytes, checksum: 82c6fa24829119f3da4a0e312eebc64e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Objetivos: Avaliar a espessura da camada de fibras nervosas da retina (CFNR) em portadores de esquistossomose mansônica na forma hepatoesplênica (EHE), utilizando a tomografia de coerência óptica (OCT). Métodos: Realizou-se estudo prospectivo, analítico, de corte transversal, tipo caso controle. O grupo de doentes foi composto por 24 indivíduos (13 femininos e 11 masculinos), com idades variando entre 27 e 73 anos (55,7 ±11,6 anos). No grupo controle foram incluídos 22 indivíduos (12 femininos e 10 masculinos) com idades entre 31 e 77 anos (55,4 ±16,5 anos). Dos 92 olhos avaliados, três foram excluídos por apresentarem opacidade de meios que impossibilitaram o exame. Todos os participantes foram submetidos a exame oftalmológico completo e OCT da camada de fibras nervosas da retina. Resultados: A média das espessuras da CFNR foi de 98,1 ±15,2&#956;m no grupo dos doentes e 114,2 ±10,0 &#956;m no grupo controle (p< 0,001). Conclusão: Observou-se diminuição significante da espessura da CFRN, em todos os quadrantes, nos pacientes com EHE. É possível que as alterações hemodinâmicas secundárias à hipertensão porta em portadores de EHE sejam responsáveis por disfunção na microcirculação da retina, gerando isquemia, justificando os achados do atual estudo

In this thesis the design and build of a high-speed, video-rate optical coherence tomography (OCT) imaging system is described. The system was designed for the purpose of imaging human skin in vivo, particularly that of patients suffering from conditions such as systemic sclerosis. Component selection and design decisions are discussed in the context of the intended final application. Initial test images from the system are presented. In the context of building an OCT system, a supercontinuum light source was characterised and tested for its suitability for use in the OCT environment. Parameters such as coherence length were measured using simple interferometry techniques, while practical considerations such as portability and ease of system integration were also considered.Several applications of OCT imaging techniques were also investigated, using two commercially-available OCT systems from Thorlabs, Inc. A liquid-based skin and blood flow model was constructed using narrow glass capillary tubes, pumped through with scattering solutions of Intralipid or suspensions of polystyrene microspheres. The concentration of the solutions was tuned by dilution in order to best model the scattering parameters of blood. The model also used similar liquid solutions to model static tissue surrounding the blood vessels. Doppler OCT images of the model under various conditions were recorded, and velocity profiles of the flowing liquids were extracted.Using the same commercial OCT systems, imaging over two separate wavelength regions was also performed on the skin of several different species of neo-tropical tree frog, some of which have interesting reflective properties due to the presence of a pigment called pterorhodin. Cross-sectional OCT images of the skin are presented, and averaged depth profiles extracted from them. This is the first time that OCT imaging has been applied to this problem.A clinical study of skin thickening and microvascular function in patients with systemic sclerosis compared to healthy controls was also carried out, again involving a Thorlabs, Inc. commercial OCT system. This study was carried out at Salford Royal Hospital under the supervision of the rheumatology research group. Skin thickness was assessed using OCT and high-frequency ultrasound imaging. Microvascular function was measured using nailfold cappilaroscopy and laser Doppler imaging. Images from the study are presented here.

This thesis forms part of an ongoing long-term project to investigate the suitability of Doppler optical coherence tomography (OCT) as a measurement tool to investigate skin thickness and blood flow in patients with systemic sclerosis. There is a discussion of the characterisation of an electro-optic phase modulator for use in a Doppler OCT imaging system which is being built for the purpose of clinical studies. In addition to this the development of software for the same system is described. The work includes a comparison of two methods of obtaining Doppler information that were tested with the system; a phase resolved method and a correlation mapping method. Initial structural and Doppler images obtained using the system are presented. In addition to this the development of semi-automated software to measure skin thickness from both OCT and high frequency ultrasound images is discussed. The results of a study, for which this software was developed, into skin thickness measurements using both techniques in both patients with systemic sclerosis and healthy controls are presented. Both OCT and high frequency ultrasound were able to measure a statistically significant difference in epidermal thickness at multiple locations on the body. Finally, the modification of a freely available Monte Carlo simulation for light propagation in multi-layered tissue (MCML) to enable the simulation of structural and Doppler OCT images is covered. The simulation was able to extract the magnitude of the simulated flow accurately to within an order of magnitude, and after a simple filter was applied to eliminate fluctuations in the data the structure of the Doppler image closely matched what was modelled.

OBJETIVO: Se realizó un estudio analítico, longitudinal prospectivo, para realizar una evaluación anatómica, funcional e inmunohistoquímica a pacientes con membranas epirretinales (MER) maculares idiopáticas sometidos a tratamiento quirúrgico a través de vitrectomía pars plana. MÉTODO: La muestra de de 68 pacientes con MER idiopáticas diagnosticados de MER idiopática, atendidos en las consultas del servicio de oftalmología del hospital universitario San Juan de Alicante, desde enero del 2016 hasta enero de 2018, que cumplieron con los criterios de inclusión y exclusión. A los pacientes se les realizó un examen oftalmológico completo, tomografía de coherencia óptica de dominio espectral (SD-OCT) al diagnóstico, al mes y a los tres meses de la cirugía. Se empleó la vitrectomía pars (VPP) plana 23 G, con levantamiento de la MER y liberación de la membrana limitante interna como tratamiento quirúrgico. Para el análisis inmunohistóquímico se recogieron muestras de MER durante la VPP. Las principales variables estudiadas fueron MAVC, utilización de Triamcinolona intravítrea, grosor foveal central (GFC), alteración de capa de Henle y de líneas hiperreflectivas de capas externas a nivel foveal por SD-OCT, presencia de células de Müller, astrocitos, microglía residente, microglía activada y macrófagos. Se relacionó el resultado anatómico, funcional e inmunohistoquímico. RESULTADOS: Se evidenció una recuperación significativa (p<0,001) de la MAVC después de la VPP El grosor foveal central (GFC) y los quistes intraretinales no presentaron una asociación estadísticamente significativamente con la mejor agudeza visual corregida (MAVC). Se observó una recuperación significativa de las alteraciones de las cuatro líneas hiperreflectivas de capas externas y de la capa de Henle por SD-OCT después de la cirugía. El grupo celular más frecuente en las muestras de MER estudiadas fue la macroglia, observándose en todos los estadios evolutivos por SD-OCT. Se demostró la aparición, con mayor frecuencia, de la microglía residente, microglía activada y macrófagos en los pacientes que no presentaron alteraciones de líneas hipereflectivas de capas externas. Los pacientes que mostraron microglía activada y macrófagos en sus muestras de MER, tuvieron una mayor recuperación del GFC y de la MAVC. CONCLUSIONES: La mejoría de la agudeza visual de los pacientes con MER idiopáticas no depende del GFC ni de quistes intrarretinales; siendo la integridad de capas externas, en asociación con la agudeza visual, los mejores factores predictivos de recuperación visual en estos pacientes. Las alteraciones de la capa de Henle, y de las líneas hiperreflectivas de capas externas 1 y 4, fueron las variables anatómicas que presentaron una mayor asociación con la MAVC, antes y después de la cirugía. La presencia de microglía residente, microglía activada y macrófagos en la MER idiopática, podría ser un factor protector de alteraciones de líneas hiperreflectivas externas por SD-OCT.

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Prolongement central de la sclère, la cornée est la couche la plus externe de l'œil. Elle laisser pénétrer la lumière dans le globe oculaire grâce à sa propriété de transparence. Cette transparence repose sur une structure très organisée du tissu, maintenue en équilibre physiologique. Lorsque cet équilibre est rompu, notamment suite à une augmentation anormale de son taux d'hydratation et au développement d'un œdème, l'épaisseur du tissu augmente et il tend à s'opacifier. Lorsque l'œdème devient trop important, il est nécessaire de procéder à une greffe. Les cornées destinées à la greffe sont triées dans des banques de tissus, et sont en particulier soumises à une évaluation qualitative de leur transparence. Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet visant à étudier les propriétés de diffusion de greffons cornéens humains, afin d'améliorer l'évaluation quantitative de leur transparence en banque des tissus ou de mieux paramétrer les lasers de découpe lors des greffes de cornées, dont les performances sont altérées à cause du phénomène de diffusion. Le comportement diffusant de la cornée est mesuré dans l'espace réfléchi, afin d'évaluer à terme la possibilité d'une caractérisation in vivo. Conjointement à la mesure de diffusion, une imagerie du volume de la cornée est réalisée grâce à un dispositif de tomographie de cohérence optique apportant une caractérisation de la structure microscopique du tissu. L'œdème et son développement sont ainsi caractérisés par l'analyse de la diffusion du tissu, de sa transparence et des hétérogénéités à l'échelle du micron. / Along with the crystalline lens, the cornea is the unique tissue being transparent in the human body. With a transmission coefficient over 90% in the visible spectrum, the main function of the cornea is to transmit the light inside the eye. This property is due to an absence of blood vessels and a very regular organization of the corneal bulk. In the case of an edema development, the cornea swells because of an abnormally high hydration. This involves a disorganization of its internal structure and an increase of the light scattering, leading to cornea haziness. When the edema is too critical, a graft is then required. In tissue banks, several criteria, such as the evaluation of the transparency, are considered in order to choose only the tissues eligible for corneal transplantation. This thesis aims to study the scattering properties of human corneal grafts in order to improve transparency evaluation in tissue banks or to lead to a better calibration of laser cuts during surgery procedure. A characterization of the scattering properties of the tissues is performed in the reflective half-space. Indeed, backscattering characterization could be used in in-situ conditions. Moreover, 3D images of the bulk of the cornea are performed using a Optical Coherence Tomography set-up. Edema developement is studied through the analysis of the scattering behaviour and of the microscopic structure of the graft. Scattering properties and microstructure are linked together through the use of an electromagnetic modelling. Maxwell's equations are solved using Born approximation, and a numerical method was adapted to perform those calculations in the case of the cornea.

As queimaduras causam alterações na estrutura anatômica da pele associadas a trauma. As queimaduras podem ser classificadas em lesões de primeiro, segundo e terceiro grau. As queimaduras de terceiro grau têm sido grande foco de pesquisas em busca de tratamentos mais conservadores e de maior rapidez no reparo para um resultado funcional e estético satisfatório. O tratamento convencional consiste no uso de medicamentos tópicos e no enxerto de pele natural ou sintética. Alternativamente, a terapia laser utiliza o processo de ablação para remoção do tecido queimado necrosado, devido ao não contato mecânico, à rapidez na aplicação e alcance a áreas de difícil acesso. Deste modo, a proposta deste estudo é avaliar a viabilidade de utilizar lasers de femtossegundos de altíssima intensidade como coadjuvante no tratamento de pacientes queimados. Para o estudo, foram utilizados 25 ratos da raça Wistar, divididos em grupos de 5 animais: grupos pele sadia, pele queimada, dois tipos de tratamento (desbridamento cirúrgico ou ablação a laser de femtossegundos) e em quatro tempos de acompanhamento do processo cicatricial. Três regiões do dorso dos animais foram expostas a fonte de vapor causando queimadura de terceiro grau. No terceiro dia após a queimadura, uma das regiões foi ablacionada com laser de altíssima intensidade de pulsos ultracurtos ( &lambda; = 785nm, 90 fs, 2 kHz e 10 &mu;J/pulso); outra recebeu o desbridamento cirúrgico; e a última foi considerada o controle de queimadura. As regiões foram analisados por tomografia por coerência óptica (OCT), histologia, reflectância total atenuada por espectroscopia no infravermelho usando transformada de Fourier (&mu;ATR-FTIR), microscopia de fluorescência por excitação de dois fótons (TPEFM) e a técnica de geração de segundo harmônico (SHG), nos dias 3, 5, 7 e 14 após os tratamentos. Os resultados mostraram que nas condições de irradiação utilizadas foi possível obter remoção de debris de queimadura de terceiro grau. As técnicas utilizadas para caracterização do tecido permitiram verificar que em todos os tratamentos houve a promoção da reparação tecidual. No décimo quarto dia, a curva de regeneração mostrou que o coeficiente de atenuação do tecido ablacionado a laser converge para os valores da pele sadia, porém as fibras de colágeno ainda não atingiram a mesma organização das fibras presentes na pele sadia. / Burns cause changes in the anatomical structure of the skin associated with trauma. The severity of the burn injury is divided into first, second and third-degree burns. The third-degree burns have been a major focus of research in search of more conservative treatments and faster results in repair for a functional and cosmetically acceptable. The conventional treatment is the use of topical natural or synthetic skin graft. An alternative therapy is the laser ablation process for burned tissue necrosis removal due to the no mechanical contact, fast application and access to difficult areas. The purpose of this study is to evaluate the feasibility of using high intensity femtosecond lasers as an adjunct treatment of burned patients. For this study, 65 Wistar rats were divided into groups of five animals: healthy skin, burned skin, two types of treatment (surgical debridement or femtosecond laser ablation) and four different times in the healing process monitoring. Three regions of the back of the animals were exposed to steam source causing third-degree burn. On the third day after the burn, one of the regions was ablated with high intensity ultrashort laser pulses (&lambda; = 785 nm, 90 fs, 2 kHz and 10 &mu;J/ pulse), the other received surgical debridement, and the last was considered the burn control. The regions were analyzed by optical coherence tomography (OCT), histology, attenuated total reflectance infrared spectroscopy using Fourier transform (&mu;-ATR-FTIR), two-photon excitation fluorescence microscopy (TPEFM) and second harmonic generation technique (SHG) on days 3, 5, 7 and 14 pos-treatments. The results showed that with the laser irradiation conditions used it was possible to remove debris from third degree burn. The techniques used to characterize the tissue allowed to verify that all treatments promoted wound healing. On the fourteenth day, the regeneration curve showed that the attenuation coefficient of laser ablated tissue converges to the values of healthy skin, but collagen fibers have not yet reached the same organization of those in the healthy skin

As queimaduras causam alterações na estrutura anatômica da pele associadas a trauma. As queimaduras podem ser classificadas em lesões de primeiro, segundo e terceiro grau. As queimaduras de terceiro grau têm sido grande foco de pesquisas em busca de tratamentos mais conservadores e de maior rapidez no reparo para um resultado funcional e estético satisfatório. O tratamento convencional consiste no uso de medicamentos tópicos e no enxerto de pele natural ou sintética. Alternativamente, a terapia laser utiliza o processo de ablação para remoção do tecido queimado necrosado, devido ao não contato mecânico, à rapidez na aplicação e alcance a áreas de difícil acesso. Deste modo, a proposta deste estudo é avaliar a viabilidade de utilizar lasers de femtossegundos de altíssima intensidade como coadjuvante no tratamento de pacientes queimados. Para o estudo, foram utilizados 25 ratos da raça Wistar, divididos em grupos de 5 animais: grupos pele sadia, pele queimada, dois tipos de tratamento (desbridamento cirúrgico ou ablação a laser de femtossegundos) e em quatro tempos de acompanhamento do processo cicatricial. Três regiões do dorso dos animais foram expostas a fonte de vapor causando queimadura de terceiro grau. No terceiro dia após a queimadura, uma das regiões foi ablacionada com laser de altíssima intensidade de pulsos ultracurtos ( &lambda; = 785nm, 90 fs, 2 kHz e 10 &mu;J/pulso); outra recebeu o desbridamento cirúrgico; e a última foi considerada o controle de queimadura. As regiões foram analisados por tomografia por coerência óptica (OCT), histologia, reflectância total atenuada por espectroscopia no infravermelho usando transformada de Fourier (&mu;ATR-FTIR), microscopia de fluorescência por excitação de dois fótons (TPEFM) e a técnica de geração de segundo harmônico (SHG), nos dias 3, 5, 7 e 14 após os tratamentos. Os resultados mostraram que nas condições de irradiação utilizadas foi possível obter remoção de debris de queimadura de terceiro grau. As técnicas utilizadas para caracterização do tecido permitiram verificar que em todos os tratamentos houve a promoção da reparação tecidual. No décimo quarto dia, a curva de regeneração mostrou que o coeficiente de atenuação do tecido ablacionado a laser converge para os valores da pele sadia, porém as fibras de colágeno ainda não atingiram a mesma organização das fibras presentes na pele sadia. / Burns cause changes in the anatomical structure of the skin associated with trauma. The severity of the burn injury is divided into first, second and third-degree burns. The third-degree burns have been a major focus of research in search of more conservative treatments and faster results in repair for a functional and cosmetically acceptable. The conventional treatment is the use of topical natural or synthetic skin graft. An alternative therapy is the laser ablation process for burned tissue necrosis removal due to the no mechanical contact, fast application and access to difficult areas. The purpose of this study is to evaluate the feasibility of using high intensity femtosecond lasers as an adjunct treatment of burned patients. For this study, 65 Wistar rats were divided into groups of five animals: healthy skin, burned skin, two types of treatment (surgical debridement or femtosecond laser ablation) and four different times in the healing process monitoring. Three regions of the back of the animals were exposed to steam source causing third-degree burn. On the third day after the burn, one of the regions was ablated with high intensity ultrashort laser pulses (&lambda; = 785 nm, 90 fs, 2 kHz and 10 &mu;J/ pulse), the other received surgical debridement, and the last was considered the burn control. The regions were analyzed by optical coherence tomography (OCT), histology, attenuated total reflectance infrared spectroscopy using Fourier transform (&mu;-ATR-FTIR), two-photon excitation fluorescence microscopy (TPEFM) and second harmonic generation technique (SHG) on days 3, 5, 7 and 14 pos-treatments. The results showed that with the laser irradiation conditions used it was possible to remove debris from third degree burn. The techniques used to characterize the tissue allowed to verify that all treatments promoted wound healing. On the fourteenth day, the regeneration curve showed that the attenuation coefficient of laser ablated tissue converges to the values of healthy skin, but collagen fibers have not yet reached the same organization of those in the healthy skin