Orientador: Carlos Manuel Giles Antunez de Mayolo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-28T08:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lussani_FernandoCesar1985-_D.pdf: 17433522 bytes, checksum: 73b3d625a81aa4bef21c60e28b981e0e (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O escopo desta tese foi o estudo, implementação, caracterização e aplicação das técnicas de imagens de raios X por contraste de fase e contraste de espalhamento. Este trabalho inicialmente descreve a formação das imagens por contraste de fase pelo método da propagação. Apresenta simulações de primeiros princípios para esta técnica comparando estes com a literatura. Em seguida reporta o desenvolvimento da instrumentação para uma estação experimental de microtomografias de raios X bem como os métodos de processamento de dados para reconstruções tomográficas. Microtomografias com alta resolução foram obtidas e são apresentadas com o intuito de caracterizar a instrumentação e suas aplicações. Essa técnica de instrumentação foi aplicada, em particular, no estudo da histomorfometria óssea em ratos Sprague-Dawley com o objetivo de quantificar os efeitos da dieta alimentar na estrutura óssea trabecular e compacta. Argumenta-se que ocorre uma ligeira tendência a diferenciação nesses tecidos em função da dieta alimentar. Além disso, neste trabalho foi implementado, caracterizado e aplicado a técnica de imagens harmônicas por espalhamento em amostras biológicas, detecção de fraturas e espalhamento anisotrópico. Também são descritos os esforços na melhoria da qualidade sinal-ruído dessa técnica / Abstract: The main scope of this work was the study, implementation, characterization and application of x-ray phase contrast and scattering constrast imaging techniques. First we describe the production of phase constrast images and early attempts to simulate phase contrast phenomena following the known literature. We also report efforts toward development of an experimental x-ray microtomography station as well as imaging processing techniques for tomography reconstruction. We present results on high resolution x-ray microtomography. This technique was applied in the study of Sprague-Dawley bone morphometric properties aiming quantification of high-fat diet effects on compact and trabecular bone structuture. It is argued about a tendency to differentiation on these tissues according to the diet. We also implemented, characterized and applied harmonic scattering imaging in biological samples, fracture detection and anisotropic scattering describing efforts to enhance signal to noise ratio in this technique / Doutorado / Física / Doutor em Ciências / 142800/2010-4 / CNPQ

Para avaliação das propriedades físico-mecânicas de implantes tri-channel Dérig, quanto ao efeito de acréscimo de 0,25mm no corpo do implante 3.5 NP (em relação ao controle 3.5 NP) e à influência da plataforma switching (em diâmetros iguais de 4,3 mm e plataformas distintas - NP e RP), o presente estudo relacionou resistência ao torque de inserção (avaliação do microgap entre implante/pilar protético - mensurações bi e tridimensionais), em microtomografia computadorizada (CT); resistência à fratura e resistência à fadiga. Para a resistência ao torque de inserção, os implantes foram divididos, aleatoriamente, em quatro subgrupos (n=10), segundo torque: GT45: 45 N.cm; GT80: 80 N.cm; GT120: 120 N.cm; GT150: 150 N.cm. Os conjuntos implante/pilar/parafuso foram levados às análises de deformação bi e tridimensional em CT. Para o teste de resistência à fratura, os conjuntos implantes/munhões foram levados à máquina de ensaios universais, até a falha e, posteriormente, às microscopias óptica e eletrônica de varredura. Para a resistência à fadiga, os conjuntos (n=12) foram submetidos a ensaio cíclico (5 Hz, 5° - 55° C, cargas em 80, 120, 160, 200, 240, 280 e 320 N, máximo de 2x104 ciclos) e carregados até a falha (ou máximo de 14x104 ciclos) (análise de sobrevivência Life Table Survival Analysis). Para o envelhecimento mecânico, os conjuntos (n=12) foram submetidos a 106 ciclos (2 Hz, 120 N, 5º - 55º C) e, novamente, levados às análises microscópicas. Após a análise estatística (2-way ANOVA, Bonferroni, p<0,05), para a análise da porcentagem de deformação bi e tridimensional dos torques de inserção em CT, há diferenças significantes (p<0,05) em todas as comparações, à exceção de 4.3 NP x 4.3 RP (45N). As microtomografias evidenciaram microgaps em conjuntos novos e aumento, qualitativo, dos mesmos, em diâmetros e plataformas menores. A comparação linear com conjuntos novos demonstrou diferenças significantes (p<0,05) em 3.5 NP e 3.75 NP (todos os torques) e 4.3 NP (120 e 150 N.cm). Para o ensaio de resistência à fratura (1-way ANOVA, Tukey B, p<0,05), 4.3 NP apresentou força máxima de deformação maior (p<0,05) que 3.75 NP e 3.5 NP (p=0,004), mas não houve diferença significante entre 4.3 RP, 3.5 NP e 3.75 NP (p>0,05). Quanto aos ensaios de resistência à fadiga, o envelhecimento mecânico levou ao afrouxamento dos parafusos de todos os grupos analisados, sendo que, à exceção de 3.75 NP, houve diferenças significativas (p<0,05) entre perdas de torques inicial e final; para a fadiga acelerada, ambos os grupos de 4,3 mm (NP e RP) sobreviveram ao final do ensaio, sendo que houve fratura de todas as amostras de 3.5 NP. Finalmente, quanto à probabilidade de sobrevivência, houve diferença significante (p<0,05) entre 3.5 NP e 3.75 NP, com taxa de 92% para este último. Conclui-se que o diâmetro 4,3 mm é mais resistente que 3,5 mm; 4.3 NP apresentou maior resistência à fratura; o envelhecimento mecânico leva à perda de torque; a fadiga mecânica acelerada tem influência em diâmetros menores e a metodologia em CT é válida para análises bi e tridimensional / To investigate the physical-mechanical properties of Dérigs tri-channel implants, regarding the 0.25 mm addition in 3.75 NP implant structure (in relation to 3.5 NP as control) and the influence of platform switching (in equal diameters of 4.3 mm and different platforms - Narrow and Regular), this study related the resistance to insertion torque (microgap evaluation between implant and abutment - bi and tridimensional measurements), computerized microtomography (CT); resistance to fracture and fatigue. For the resistance to insertion torque, the samples were randomly divided into four subgroups (n=10), according to the torque applied: GT45: 45 N.cm; GT80: 80 N.cm; GT120: 120 N.cm; GT150: 150 N.cm. The implant/abutment/screw assemblies were taken to bi and tridimensional deformation analyzes in CT. For the fracture strength test, the implant/abutment assemblies were taken to the universal test machine until failure and then to optical and scanning electron microscopes. For the fracture resistance, the sets (n=12) were subjected to a cyclic test (5 Hz, 5° - 55° C, loads in 80, 120, 160, 200, 240, 280 and 320 N, maximum of 2x104 cycles) and loaded to failure (or maximum of 14x104 cycles) (Life Table Survival Analysis). For mechanical aging, the sets (n=12) were submitted to 106 cycles (2 Hz, 120 N, 5º - 55º C) and, again, to microscopic analysis. After statistical analysis (2-way ANOVA, Bonferroni, p<0.05), there were statistical differences (p<0.05) in all comparisons for the bi and three-dimensional deformation percentages of the insertion torques in CT, except between 4.3 NP x 4.3 RP (45N). The microtomographies evidenced microgaps in new sets and a qualitative increase of the same sets in diameters and smaller platforms. The linear comparison with new sets showed significant differences (p<0.05) in 3.5 NP and 3.75 NP (all torques) and 4.3 NP (120 and 150 N.cm). As for the fracture resistance test (1-way ANOVA, Tukey B, p<0.05), 4.3NP had a higher maximum deformation force (p<0.05) than 3.75 NP and 3.5NP (p=0.004), but there was no significant differences between 4.3 RP, 3.5 NP and 3.75 NP (p>0.05). Regarding the fatigue strength tests, the mechanical aging led to the screw loosening of all groups analyzed, and by the exception of 3.75 NP, there were significant differences (p<0.05) between initial and final torque applied; for the accelerated fatigue, both groups of 4.3 mm (NP and RP) survived at the end of the test, with fractures in all 3.5 NP samples. Finally, regarding the survival rate, there was a significant difference (p<0.05) between 3.5 NP and 3.75 NP, with a 92% rate for this last one. It could be concluded that the diameter 4.3 mm is stronger than 3.5 mm; 4.3 NP presented higher fracture resistance; the mechanical aging leads to screw loosening; the accelerated mechanical fatigue has influence in smaller diameters and the methodology in CT is valid for bi and three-dimensional analyzes

Orientadora: Fabíola Manhas Verbi Pereira / Banca: Hideko Yamanaka / Banca: Flavio Junior Caires / Banca: Luiz Alberto Colnago / Banca: Hudson Wallace Pereira de Carvalho / Resumo: O cabelo apresenta estabilidade elevada quanto à deterioração, que ocorre desde a coleta até a análise, o que pode permitir um amplo período de investigação entre alguns meses até anos. Nesse contexto, amostras de cabelo humano e sintético foram analisadas utilizando as técnicas de Fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WDXRF) e Espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS). A ideia dessa tese de doutorado foi identificar variações na composição química que pudessem diferenciar estas amostras. Além disso, foi efetuado nas amostras um procedimento de modificação estética comum como a descoloração dos cabelos. Assim, o objetivo foi avaliar o cabelo antes e após este procedimento para abranger uma ampla representatividade destas amostras. A partir das técnicas espectroanalíticas foi possível obter perfis espectrais e correlacioná-los com as amostras antes e após o procedimento de descoloração dos cabelos. Outro fato importante foi que os resultados mostraram a complementaridade entre as técnicas, permitindo estabelecer uma impressão digital para os diferentes tipos de cabelo. Com a utilização de técnicas quimiométricas foram desenvolvidos modelos de classificação, que apresentaram resultados promissores no que concerne as amostras antes e após o procedimento de descoloração do cabelo. / Abstract: Hair has a high stability against deterioration, from collection to analysis, which may allow a long period of investigation between a few months to years. In this context, human and synthetic hair samples were analyzed by using Wavelength Dispersive Xray Fluorescence (WDXRF) and Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) techniques. The idea of this PhD dissertation was to identify variations in the chemical composition that could differentiate these samples. In addition, a common aesthetic modification procedure, such as hair bleaching, was performed on the samples. Thus, the aim was to evaluate hair before and after this procedure to encompass a broad representation of these samples. From the spectroanalytical techniques it was possible to obtain spectral profiles and to correlate them with the samples before and after the hair discoloration procedure. Another important feature was that results showed the complementarity between both techniques, allowing to establish a fingerprint for the different types of hair. Using chemometric techniques, classification models were developed, which presented promising results regarding the samples before and after the hair bleaching procedure. / Doutor

Calcula-se o espectro de foto emissão (XPS) no modelo de Anderson com degenerescência de spin. Baseado na técnica do grupo de renormalização, introduzindo originalmente por Wilson para calcular a suscetibilidade magnética do modelo de Kondo, o cálculo numérico tem precisão uniforme sobre todo o espaço paramétrico do modelo de Anderson; para qualquer energia foto eletrônica estima-se um erro máximo de 4% para a corrente de foto emissão calculada. O espectro calculado apresenta dois picos, associados com as duas possíveis transições induzidas pelo raios-X entre as ocupações do orbital <nf>= 0,1 ou 2: um primeiro pico de ionização correspondente à transição nf=2 &#8594 nf=1 e um segundo pico de ionização correspondente à transição nf=1 &#8594 nf=0. Para o caso em que a configuração nf=2 do orbital f tem a mais baixa energia, o primeiro pico é dominante. A medida que a energia da configuração duplamente ocupada cresce em relação à da configuração nf=1 (de maneira que o valor de nf no estafo fundamental diminui) o segundo pico de ionização cresce em relação ao primeiro. Finalmente quando nf 1 no estado fundamental, o segundo pico praticamente domina toda a intensidade espectral integrada; nesse caso (1) o primeiro pico torna-se estreito (com largura da ordem da temperatura de Kondo) centrado no nível de Fermi e (2) próximo ao nível de Fermi a corrente de foto emissão é representada por uma função universal da energia foto eletrônica escalada pela temperatura de Kondo. / X-ray photoemission spectra (XPS) are calculated for the spin-degenerate Anderson modelo f Valence fluctuation compounds. Based on the renormalization group technique originally introduced by Wilson to calculate the magnetic susceptibility for the Kondo model, the numerical calculation has uniform accurancy over the entire parameter space of the Anderson model; at any given photo-electron energy, a maximum error of 4% is estimated for the calculated photoemission current. The calculated spectra display two peaks associated with the two possible x-ray induced transitions between the nf= 0,1 or 2 occupations of the f-orbital: a first ionization peak corresponding to the nf=2 &#8594 nf=1 transition and a second ionization peak due to the nf=1 &#8594 nf=0 transition. For the case in which the nf=2 configuration of the f-orbital has the lowest energy, the former peak is dominant. As the energy of the doubly occupied configuration increases relative to the nf=1 configuration, (so that decreases in the ground state) the second ionization peak grows relative to the first one. Finally, as &#8594 1 in the ground state the second ionization peak covers mosto f the integrated spectral density; in this case (1) the first ionization peak becomes a Spike (width of the order of the Kondo temperature) centered at the Fermi level and (2) in the vicinity of the Fermi level the photoemission current is described by a universal function of the photoelectron energy scaled by the Kondo temperature.

Assim como o flúor, o chumbo se acumula sobre a superfície do esmalte de dentes não irrompidos , o que ainda não se sabe, é se durante o processo de formação da cárie dentária, ele também pode se acumular sobre o esmalte dentário. Este estudo avalia a distribuição espacial do chumbo em blocos dentários bovino submetidos a um regime de ciclagem de pH simulando o processo de desenvolvimento da cárie dentária. Os blocos de esmalte dentário foram submetidos a oito ciclos de desmineralização e remineralização, sendo que, na solução correspondente ao grupo experimental 1 (E1), foram adicionados 30 &mu;g/l de acetato de chumbo e na solução correspondente ao grupo experimental 2 (E2), foram adicionados 300 &mu;g/l de acetato de chumbo, enquanto que, na solução correspondente ao grupo controle (C) o chumbo não foi adicionado. Após os ciclos de desmineralização e remineralização, foram confeccionadas, a partir dos blocos dentários, fatias de 100 &mu;m de espessura. Essas fatias foram analisadas por microscopia de luz polarizada para observar a extensão da lesão cariosa formada e também foram levadas para análise através da microfluorescência de raio-x por luz Sincrotron. As lesões de cárie foram observadas ao longo de toda a superfície do esmalte apresentando uma extensão de aproximadamente 120 &mu;m. Foi observado no esmalte, um gradiente de concentração de chumbo que diminuía da superfície em direção à dentina. Os sinais mais altos de chumbo foram encontrados no grupo E2. E as diferenças estatisticamente significantes, foram observadas na profundidade de esmalte 0 (superfície do esmalte) na comparação entre o grupo C e o grupo E2 (C vs E2; p = 0,029) e na profundidade de esmalte de 50 m, nas comparações entre o grupo C e grupo E2 (C vs E2; p=0,029) e entre o grupo E1 e o grupo E2 (E1 vs E2; p = 0,029). Assim, este estudo sugere que se o chumbo estiver presente na cavidade oral, durante o processo de desenvolvimento da lesão cariosa, ele pode se acumular ao esmalte dentário. / Like fluoride, lead (Pb) accumulates on the enamel surface pre-eruptively, but it is not yet known whether it also deposits on enamel while dental caries is developing. This study evaluates Pb distribution in bovine enamel slabs submitted to a pH-cycling regimen simulating the caries process. The slabs were subjected to 8 cycles of de- and remineralizing conditions, and Pb (as acetate salt) was added to the de- and remineralized solutions at concentrations of 30 &mu;g/l (experimental group, E1) and 300 &mu;g/l (experimental group, E2). The control group (C) consisted of solutions to which Pb was not added. After the pH cycling, 100 &mu;m sections of the slabs were analyzed by polarizing microscopy, to observe the extent of caries-like lesions, and these sections were used for Pb estimation by Synchrotron radiation X-ray microfluorescence. Caries lesions were observed along all superficial enamel surfaces to an extent of 120 &mu;m. A Pb concentration gradient was observed in enamel, which decreased toward dentine. The highest Pb signals were observed for group E2, and the differences were statistically significant at enamel depths of 0 (C vs. E2; p = 0.029) and 50 m (C vs. E2 and E1vs. E2; p = 0.029). In conclusion, this study suggests that if Pb is present in the oral environment, it may deposit in enamel during the caries process.

Foram realizados estudos da síntese e do crescimento de cristais de BaY2F8:TR (TR= Nd3+; Pr3+; Er3+; Tb3+; Dy3+) simplesmente dopados e codopados (Nd3+:Dy3+ ; Nd3+:Pr3+) por meio do método de fusão por zona (FZ). Os cristais crescidos foram caracterizados quanto a sua estrutura por Difração de raios-x (DRX) e Difração de nêutrons (DN) com análise pelo método de Rietveld. Foi também estudado o comportamento na fusão deste material puro e dopado com elementos terras raras trivalentes através de: microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de raios-x (EDS). A concentração final de dopantes, bem como, sua distribuição nos cristais crescidos foi estimada e, quando possível, foi ainda calculado o coeficiente de segregação de cada dopante nesta matriz. Os cristais foram também analisados por espectroscopia de absorção e emissão no caso dos materiais duplamente dopados, sendo observada evidencias de transferência de energia Nd-Pr na região UV. Foram obtidos cristais com dimensões da ordem de 40 mm x 10mm com boa qualidade óptica e estrutural adequados para estudos espectroscópicos e testes de ação laser com bombeamento por laser de diodo. Experiências preliminares de crescimento de fibras monocristalinas desta matriz pura e dopada com Tb3+, pelo método de crescimento de micro-pulling down, foram também realizadas visando uma avaliação do método aplicado a este fluoreto. Foram obtidas apenas fibras translúcidas com diâmetro constante sendo necessária maior investigação sobre o crescimento de fibras deste material puro ou dopado. / Synthesis and Growth process of single crystals of BaY2F8:TR (TR= Nd3+; Pr3+; Er3+; Tb3+;Dy3+) single-doped and co-doped (Nd3+ :Dy3+ ; Nd3+:Pr3+) were performed by Zone Melting method (ZM). The grown crystals were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Neutron Diffraction (ND) and analyzed by the Rietveld Method. The melting behavior of this pure and trivalent rare earth doped-fluoride was investigated also by scanning electron microscopy (MEV) and X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS). The concentration and distribution of the dopants in the grown crystals were measured, and when feasible, the segregation coefficient was estimated. The single crystals were also analyzed by absorption spectroscopy and emission spectroscopy in the case of the co-doped crystals. Evidences of the occurrence of energy transfer process in the UV for Nd-Pr were detected. From the study of the growth process single crystals of 40mm x 10mm in size, with good optical and structural quality were obtained for spectroscopy studies and tests of laser emission. Initial experiments were also performed in the growth of single crystalline fibers of this host doped with Tb3+, by the micro-pulling down method aiming a preliminary evaluation of the use of this growth process. Only semi-transparent fibers were obtained. Additional studies are necessary to improve the growth of single crystalline fibers of this fluoride.

Objetivos: avaliar a eficácia do uso da irrigação ultrassônica passiva (IUP), do instrumento adicional e da associação de ambos na remoção da medicação intracanal de hidróxido de cálcio através da microtomografia computadorizada (micro-CT). Material e métodos: foram selecionados 32 dentes humanos unirradiculares, preparados pela técnica de instrumentação rotatória com o sistema Protaper® universal até a lima final Finishing File 4 (F4). As amostras foram preenchidas com medicação intracanal de Ca(OH)2 associada ao propilenoglicol 400. Após 30 dias, os dentes foram divididos em quatro grupos, de acordo com a técnica de remoção da medicação. Nos grupos em que foi utilizada a IUP, esta foi realizada através da irrigação-aspiração com 5 mL de NaOCl 1%, 3 mL de EDTA 17% com agitação ultrassônica por um minuto a 2 mm do CRT e 5 mL de NaOCl 1%. O instrumento adicional utilizado foi a lima F5. No grupo controle, a remoção da medicação foi feita apenas com o instrumento final (F4) e com o uso do EDTA 17%, mantido por um minuto no interior do canal, sem ativação ultrassônica. As amostras foram avaliadas por meio da micro-CT, em três momentos distintos do procedimento endodôntico: 1) após preparo químico-cirúrgico do canal, 2) 30 dias após aplicação da medicação intracanal de Ca(OH)2 e 3) após remoção da medicação intracanal. As imagens microtomográficas foram avaliadas utilizando o software CTan (SkyScan). O canal foi dividido em terços apical, médio e cervical. Os conjuntos de dados foram analisados usando a escala de cinza do software CTan para quantificar o volume (em mm3) do canal após o preparo, o volume da medicação após 30 dias, o volume de resíduos de medicação e o volume do canal após remoção da medicação. A porcentagem de resíduos também foi calculada em relação ao volume do canal e ao volume de medicação após 30 dias. Finalmente, o aumento de volume do canal após a remoção também foi avaliada. Os dados foram analisados através de ANOVA de três fatores/teste de Tukey ou Kruskal-Wallis/Student-Newman-Keuls, com nível global de significância de 5%. Resultados: Independentemente da região do canal, o uso do ultrassom resultou em um menor volume de resíduos de MIC, em termos absolutos e em relação ao volume do canal. Em relação ao volume de medicação após 30 dias, o uso do ultrassom foi marginalmente significante. O uso do instrumento adicional não apresentou influência significante sobre a eficácia da remoção da MIC. A porcentagem de resíduos foi maior na região apical, quando o ultrassom não foi utilizado. Em números absolutos, a região cervical apresentou maior volume de resíduos. Em relação ao grupo controle, o uso do ultrassom resultou em um volume final maior do canal cirúrgico no terço cervical. Em termos percentuais, todas as técnicas resultaram em aumentos estatisticamente semelhantes do volume do canal cirúrgico para os terços cervical e médio. No terço apical, o grupo controle apresentou aumento percentual estatisticamente inferior aos demais. Conclusões: houve diferenças estatisticamente significantes na eficácia de remoção da MIC entre as técnicas testadas, sendo que o uso do ultrassom resultou em um menor volume de resíduos de MIC, em todos os grupos para um dado terço. / Objectives: To evaluate the efficacy of passive ultrasonic activation (PUI), an additional instrument and the combination of both for removal of intracanal calcium hydroxide using computerized microtomography (micro-CT). Methods: 32 singlerooted human teeth were prepared using the universal Protaper® rotary instrumentation system, with Finishing File 4 (F4) as the final file. The samples were filled with intracanal Ca(OH)2 plus propyleneglycol 400. After 30 days, the samples were divided into four groups according to the medication removal technique. In the groups where PUI was used, it was done by suction-irrigation with 5 mL of 1% NaOCl, 3 ml 17% EDTA with ultrasonic agitation for one minute at 2 mm from the working length and 5 ml of 1% NaOCl. The additional instrument used was the F5 file. In the control group, removal of the medication was performed only with the final instrument (F4) and using 17% EDTA, kept for one minute in the canal without ultrasonic activation. The samples were evaluated by micro-CT, at three different stages of the endodontic procedure: 1) after chemical-surgical preparation of canal 2) 30 days after application of the Ca(OH)2 medication 3) after removal of the medication. Microtomography images were evaluated using the CTan (SkyScan) Software. The root was divided in apical, middle and cervical. Each data set was analyzed using the CTan software gray scale to determine the volume (mm3) of the canal after the preparation, the volume occupied by the medication after 30 days, the medication residue volume and the volume of the canal after medication removal. The residue percentage was also calculated in relation to the volume of the canal and the volume of medication found after 30 days. Finally, the volume increase of the canal after medication removal was also assessed. Data were analyzed using threefactor ANOVA/Tukey test or Kruskal-Wallis/Student-Newman-Keuls with overall significance level of 5% Results: Regardless of the region, the use of ultrasound resulted in a smaller volume of residue in absolute terms and in relation to the volume of the canal. In relation to the volume of medication after 30 days, the use of ultrasound was only marginally significant. The use of an additional instrument showed no statistically significant influence on the effectiveness of MIC removal. The percentage of residue was higher in the apical region, when the ultrasound was not used. In absolute numbers, the cervical region showed the highest volume of residue. In relation to the control group, the use of ultrasound resulted in a higher final volume in the cervical third. All techniques resulted in statistically similar increases in the volume of the surgical canal for the cervical and middle thirds. In the apical third, the control group showed a statistically lower increase in volume than the others thirds. Conclusions: Statistically significant differences were found among the tested techniques, the use of ultrasound resulted in a smaller volume of residue in all groups for a particular third.

As fraturas são consideradas um dos maiores problemas de saúde pública pelo custo e morbidade a elas associados. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do ultrassom de baixa intensidade (LIPUS) e do laser de baixa potência (LLLT) sobre o reparo ósseo de tíbia de ratos (Wistar) utilizando a microtomografia por raio-x (&#956CT) e a análise histomorfométrica. Uma osteotomia total no terço médio foi fixada com fio de Kirschner (0,89 mm) e utilizado um espaçador polimérico de 2 mm de espessura e 1 mm de diâmetro entre os fragmentos proximal e distal para induzir retardo de consolidação da fratura. Foram utilizados 24 animais separados aleatoriamente em 4 grupos experimentais: Grupo Controle: sem tratamento do retardo da consolidação (n = 5); Grupo Laser: tratamento da fratura com laser (n = 6); Grupo LIPUS: tratamento da fratura com LIPUS (n = 7) e; Grupo LIPUS + Laser: tratamento da fratura com LIPUS e Laser (n = 7). Os tratamentos com LIPUS e/ou Laser foram iniciados após 5 semanas da cirurgia e realizados durante 5 dias consecutivos de tratamento, seguidos por 2 dias sem serem tratados até totalizarem 12 sessões terapêuticas. Os parâmetros de irradiação laser foram: 808 nm; 100 mW; 2500 mW/cm² , 125 J/cm² durante 50 segundos. Os parâmetros do LIPUS foram: 1,5 MHz, ciclo de trabalho 1:4, intensidade de 30 mW/cm², 20 minutos por sessão. Quando as duas técnicas foram associadas, o laser foi aplicado perpendicularmente ao LIPUS no décimo minuto de aplicação do LIPUS. Radiografias da tíbia foram feitas para acompanhar a evolução da fratura após a cirurgia, antes dos tratamentos e antes da eutanásia. Após a eutanásia foram realizadas avaliações microtomográficas por raio-x e histomorfométricas para análise do reparo ósseo. Na análise microtomográfica do reparo ósseo o tecido neoformado de reparo (calo ósseo) e o tecido normal não foram isolados. Na análise estatística foi utilizada a ANOVA one-way com posthoc de Tukey. Não foi constatada diferença significativa para maioria das variáveis, exceto para o fator padrão trabecular (Tb.Pf) no grupo LIPUS+Laser comparado aos grupos LIPUS (p = 0.02), Laser (p = 0.02) e Controle (p = 0.01), para a conectividade (Conn) no grupo Laser comparada ao grupo Controle (p = 0.04) e para a densidade de conectividade (D.Conn) no grupo LIPUS+Laser comparado ao grupo Controle (p = 0.04). As imagens histológicas mostram maior quantidade de tecido esponjoso no grupo LIPUS+Laser. Parâmetros morfométricos e histomorfométricos não revelaram um avanço do reparo ósseo na comparação entre os grupos com tratamento em relação ao grupo controle provavelmente devido a não reabsorção do espaçador polimérico pelo organismo dos animais. A &#956CT é uma técnica de grande potencial que permite análises qualitativas e quantitativas e reconstruçoes 2D e 3D. / Bone fractures are important public health problems due to the morbidity and high cost related to them. The aim of this study was to evaluate the effects of low pulsed intensity ultrasound (LIPUS) and infrared low level laser therapy (LLLT) in the bone repair of a transverse rat tibia osteotomy with assessement by x-ray microtomography (&#956CT) and histomorphometry. An easily implemented transverse osteotomy with a Kirchner wire and 2 mm width polymeric spacer beads established a delayed union in the fracture. Twenty four rats were divided into four experimental groups: Control Group - untreated; Laser Group - treated with infrared LLLT; LIPUS Group treated with low intensity pulsed ultrasound; LIPUS+Laser Group - treated with low intensity pulsed ultrasound and infrared LLLT. The treatments with infrared LLLT (808 nm, 100 mW, 2500 mW/cm², 125 J/cm², 50 seconds) and LIPUS (1,5 MHz, 1:4 duty cicle, 30 mW/cm², 20 minutes) started 5 weeks after the surgery following a sequence of 5 days on and 2 days off until 12 sessions were reached. When LLLT and LIPUS therapies were used simultaneously there was a 90º angle between the laser and the ultrasound beams. The surgical technique and the bone repair were assessed by x-ray radiography. One-way analysis of variance (one-way ANOVA) and Tukey post-hoc were used for statistical analysis. The normal bone and the callus were kept together in the &#956CT analysis. There was no significant difference between treatments results except for the parameters trabecular pattern factor - Tb.Pf [US+Laser group x LIPUS group (p = 0.02); US+Laser group x Laser group (p = 0.02) and US+Laser group x Control group (p = 0.01)], connectivity - Conn [Laser group x Control group (p = 0.04)] and connectivity density D.Conn [US+Laser group x Control group (p = 0.04)]. The histology showed greater amount of spongeous bone in the LIPUS+Laser group. The morphometric and histomorphometric assessments didn´t show a faster bone repair when treated groups were compared against the control one. The non absorption of the polymeric spacer bead is probably the reason of these findings. The &#956CT is a powerful technique that allows 2D and 3D quantitative analysis and reconstructions.

A terapia com implantes têm sido uma alternativa previsível para substituir ausências dentárias parciais ou totais. No entanto, influências sistêmicas, tal como o diabetes mellitus (DM), podem influenciar negativamente nesse processo. Modificações na microtopografia e superfície dos implantes são estratégias usadas para promover uma melhor ancoragem óssea. Assim, levando em consideração o desenvolvimento de novas superfícies de implantes visando à melhora qualitativa e quantitativa do fenômeno de osseointegração, e por outro lado a deficiência cicatricial dos portadores de DM, os quais podem ser utilizados como modelos de indivíduos com reparo ósseo deficiente, o objetivo desse projeto foi realizar um estudo in vivo, compreendendo ratos saudáveis e ratos diabéticos, para avaliar a resposta biológica uma nova superfície de implante, modificada pela adição de nano-hidroxiapatita, por meio de análises microtomográfica: contato tridimensional osso implante (IS/TS, %), relação entre volume ósseo e superfície óssea (BV/TV, %), relação entre superfície óssea e volume ósseo (BS/BV, mm), separação trabecular (Tb.Sp, %) e porosidade total (Po.To, %); histomorfométrica: avaliação do contato osso-implante (BIC, %) e da densidade óssea ao redor dos implantes (BAFO, %); nanomecânica: módulo de elasticidade (ME) e dureza (D); de expressão gênica: fator de transcrição runt-related 2 (Runx2), fosfatase alcalina (Alp), osteocalcina (Oc), osteopontina (Opn), receptor ativador de fator nuclear kappa-B (Rank), receptor ativador do fator nuclear kappa ligante (Rankl) e osteoprotegerina (Opg). Para isso, mini implantes (superfície LISA, duplo ataque ácido (DAA) e com adição de nanohidroxiapatita (NANO)) foram instalados nas tíbias de ratos saudáveis (n=36) e diabéticos (n=36). Os animais foram eutanasiados aos 7 e 30 dias após a instalação dos implantes. As tíbias direitas foram removidas e fixadas para análise tri-dimensional, histológica e nanomecânica e as esquerdas para avaliação da expressão gênica. Os dados foram avaliados através da análise de variância + teste de Tukey e foram apresentados em função da média e intervalo de confiança de 95%. A % IS/TS mostrou que o revestimento com NANO HA apresentou diferença estatisticamente significante quando comparado as superfícies LISA e DAA, independentemente do tempo e da condição sistêmica. BV/TV (%), BS/BV (mm) e Po.To (%) demonstraram valores mais elevados para o grupo NANO em todos os tempos avaliados e independentemente da condição sistêmica quando comparado aos outros grupos experimentais, com exceção do BS/BV (30 dias rato saudável e 7 e 30 dias rato diabético). Já os resultados da Tb.Sp (%) revelaram diferenças estatísticas favorecendo o grupo diabético NANO aos 7 e 30 dias. A partir da análise histomorfométrica, a superfície NANO apresentou maiores % BIC e % BAFO quando comparados com LISA e DAA (dados avaliados em função da superfície do implante). Além disso, a superfície NANO apresentou maiores % BIC e % BAFO do que a LISA e DAA, com diferenças estatisticamente significantes (avaliação dos dados em função do tempo e da superfície do implante). A superfície NANO apresentou maiores valores de ME e D quando comparado as superfícies LISA e DAA, com diferenças estatisticamente significantes (avaliação dos dados em função do tempo e da superfície do implante). Avaliando todos os fatores (tempo, condição sistêmica e tratamento de superfície), a expressão relativa de Rank evidenciou que a superfície NANO apresentou os melhores resultados aos 7 dias (rato diabético). Adicionalmente, os níveis de Runx2, Alp, Oc e Opn sugerem um aumento da proliferação de osteoblastos, principalmente nos estágios iniciais da osseointegração. A partir dos resultados encontrados, podemos concluir que os implantes recobertos com NANO-hidroxiapatita apresentaram resultados promissores em promover formação de novo osso em um modelo de cicatrização deficiente / Implant therapy has been a predictable alternative to replace partially or totally missing teeth. However, systemic disease such as diabetes mellitus (DM) may negatively influence the osseointegration. Changes in microtopography and implant surface are two strategies used to promote better bone anchorage. Thus, taking into account the development of new implant surface to improve qualitative and quantitative osseointegration, and on the other hand the impaired healing of DM, which can be used as models of subjects with impaired bone repair. The aim of this in vivo study was to evaluate the biologic response of a new implant surface, modified by the addition of nano-hydroxyapatite through three-dimensional (3D) evaluation using micro-CT: percent intersection surface (IS/TS, %), percent bone volume (BV/TV, %), bone surface/volume ratio (BS/BV, mm), trabecular separation (Tb.Sp, %) and total porosity (To.Po, %); histological analysis: bone to implant contact (BIC, %) and bone area fraction occupancy (BAFO, %); nanomechanical properties: elastic modulus (EM) and hardness (H) and gene expression analysis: runt-related transcription factor 2 (Runx2), alkaline phosphatase (Alp), osteocalcin (Oc), osteopontin (Opn), receptor activator of nuclear factorkappa B (Rank), receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (Rank-L) and osteoprotegerin (Opg). Mini implants (machined, double acid etched and with addition of nano-hydroxyapatite) were installed in tibias of healthy rats (n=36) and diabetic rats (n=36). The animals were euthanized at 7 and 30 days. The right tibia were removed and fixed for micro-CT, histological and nanomechanical analysis and the left for evaluation of gene expression. Data were assessed through analysis of variance + Tukey test and are presented as a function of mean and 95% confidence interval. The % IS/TS showed that NANO group presented statistically significant difference when compared to machined and DAE, regardless of time and systemic condition. BV/TV (%), BS/BV (mm) and To.Po (%) demonstrated higher values for NANO group in all evaluated time point and irrespective of systemic condition, but BS/BV 30 days (healthy rat) and 7 and 30 days (diabetic rat). The results of Tb.Sp (%) revealed statistical differences for NANO diabetic group at 7 and 30 days. From the histomorphometric analysis, NANO surface presented higher % BIC and % BAFO when compared to machined and DAE (data evaluated as a function of implant surface). Additionally, NANO surface presented higher % BIC and % BAFO than machined and DAE, with statistically significant differences (data as a function of time and implant surface). NANO surface depicted higher EM and H values when compared to machined and DAE surfaces, with statistically significant differences (data as a function of time and implant surface). Evaluating all factors (time, systemic condition and surface treatment), the relative expression of Rank showed that NANO surface presented the best results at 7 days (diabetic rats). Furthermore the levels of Runx2, Alp, Oc and Opn suggest an increase in osteoblasts proliferation, especially in early stages of osseointegration. Nano-hydroxyapatite coated implants presented promising results and can be considered an important tool to compensate impaired bone healing reported in diabetics

Nenhuma / Campos de raios-x que estejam em conformidade com os requisitos internacionais de padronização nem sempre são disponíveis em uma região e, principalmente, em países em desenvolvimento. Esta situação tem sido usada como justificativa para a ausência de calibração de dosímetros pessoais e tem contribuído para a falta de confiabilidade nos programas de monitoração de trabalhadores expostos à radiação. Considerando a existência de diversas máquinas de raios-x em hospitais e a necessidade da calibração de dosímetros pessoais, este trabalho investigou a viabilidade da implantação de feixes de radiação-x destinados à calibração, comparáveis às radiações padronizadas internacionalmente, em uma máquina de raios-x diagnóstico médico. A implantação das radiações para calibração foi realizada com a determinação e comparação de parâmetros dos feixes de raios-x como a tensão do tubo, camada semi-redutora, uniformidade do campo de radiação, filtração e radiação espalhada. Os procedimentos, a geometria e as condições de irradiação foram, sempre, os mais simples possíveis para uma confiabilidade mínima dos resultados, nas condições usuais em hospitais. A viabilidade do uso dos feixes de radiação implantados foi confirmado através da análise do desempenho de um dosímetro pessoal do tipo filme, em calibrações e irradiações no Laboratório de Calibração de Dosímetros do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, no Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes e no University of Wisconsin Radiation Calibration Laboratory. Apesar da diferença entre os feixes de raios-x implantados e as radiações de referência, o desempenho do dosímetro pessoal atendeu aos requisitos para a monitoração individual. / X-ray fields that comply with international standardization requirements are not available in a world region, mainly in developing countries. This is used as an excuse for a lack of calibration of personal dosimeters and, consequently, a lack of reliability in individual monitoring programs applied to occupational workers under radiation exposures. Considering the availability of x-ray machines in many hospitals, this work studied the feasibility of implementing x-ray calibration beams in a medical diagnostic machine, which are comparable to international reference radiations for calibrating personal dosimeters. Implementation of the calibration beams was carried out by determining and comparing beam parameters as tube voltage, half-value layer, beam uniformity, filtration and scattered radiation. Procedures, geometry and exposure conditions were as simple as possible for a minimum reliability and close to the hospital conditions. The feasibility of the use of the implemented radiation beams was confirmed by analyzing the performance of a film personal dosimeter under calibration and irradiation at the Dosimeter Calibration Laboratory of the Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, the National Metrology Laboratory for Ionizing Radiations and the University of Wisconsin Radiation Calibration Laboratory. In spite of the difference between the implemented x-ray beams and the reference radiations, the performance of the film personal dosimeter complied with the accuracy requirements for individual monitoring.