Orientador: Alexandre Campane Vidal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-24T11:53:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Belila_AlineMariaPocas_M.pdf: 4962104 bytes, checksum: f61b885a8c2ed37b65751400d6efc90b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A caracterização de reservatórios carbonáticos é um trabalho complexo devido a alta heterogeneidade dessas rochas. Com as recentes descobertas dos reservatórios barremianos/aptianos pertencentes a fase rifte da Bacia de Santos, observa-se a importância de novos estudos que auxiliem a interpretação e caracterização destes reservatórios. Com este propósito, foram estudadas sucessões carbonáticas aflorantes da Formação Morro do Chaves, Bacia de Sergipe-Alagoas, análogas aos reservatórios da Bacia de Santos. A caracterização destas rochas foi realizada através do estudo de afloramentos para avaliar aspectos de escala mais ampla e descrição petrográfica para identificação de características em micro-escala, visando a identificação das potenciais fácies reservatório com base nos dados petrofísicos. O espaço poroso foi caracterizado utilizando imagens de tomografia computadorizada de raios-x, determinando a heterogeneidade, anisotropia e volume elementar representativo das amostras. Para a utilização dos dados de tomografia, é proposto um novo método de segmentação de imagens tridimensionais baseado na rede neural de Self-Organizing Maps. A partir dos resultados, foram determinados o valor da porosidade absoluta e conectividade do espaço poroso, validando o método como uma ferramenta consistente para a análise quantitativa e qualitativa do espaço poroso em rochas heterogêneas / Abstract: The carbonate reservoir characterization is a complex activity due to the high heterogeneity of these rocks. The recent Barremian/Aptian reservoirs discoveries belonging to the rift phase of the Santos Basin, shows the importance of further studies to assist the reservoirs interpretation and characterization. For this purpose, outcropping carbonate successions of Morro do Chaves Formation in Sergipe-Alagoas Basin were studied, analogous to Santos Basin reservoirs. The rock characterization was developed through the study of outcrops to evaluate aspects of larger scale and petrographic description to assess micro-scale characteristics in order to identify of potential reservoir facies based on petrophysical data. The pore space was characterized using x-ray computed tomography images, determining the heterogeneity, anisotropy and representative elementary volume of the samples. For the tomography data, a new method is proposed for three-dimensional image segmentation based on neural network Self-Organizing Maps. From the results, we determined the absolute value of porosity and pore space connectivity, validating the method as a consistent tool for quantitative and qualitative analysis of the pore space in heterogeneous rocks / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestra em Geociências

A região da articulação temporomandibular (ATM) possui uma limitação na obtenção de imagens pela radiografia convencional. A tomografia computadorizada é o exame mais indicado pela alta especificidade e sensibilidade, para o diagnóstico, planejamento cirúrgico e tratamento das lesões ósseas. O objetivo deste trabalho consiste na avaliação de lesões ósseas simuladas na cabeça da mandíbula pela tomografia computadorizada. Foram utilizadas 15 mandíbulas secas, onde foram criadas lesões esféricas, com o auxílio de brocas esféricas cirúrgicas de uso odontológico com tamanhos variados (nº 1, 3, 6) na cabeça da mandíbula. As lesões foram avaliadas por meio da TC multislice (64 canais), por 2 examinadores independentemente, em 02 ocasiões distintas, utilizando 2 protocolos: axial, coronal, sagital e imagens parassagitais para visualização dos pólos (anterior, lateral, posterior, medial, superior). Posteriormente, as imagens foram comparadas com as lesões presentes na mandíbula seca (Padrão Ouro) avaliando o grau de especificidade e sensibilidade da TC. Estatística de Kappa, teste de validade e teste do Qui-Quadrado foram utilizados como métodos estatísticos. Como resultados observaram a vantagem da associação dos cortes axial, coronal e sagital com cortes parassagitais para detecção de lesões na região de cabeça de mandíbula. Para determinada localização de lesões nos pólos, os tipos de protocolos não apresentaram diferenças significativas em relação as porcentagens de concordância. Os protocolos para visualização da região de cabeça da mandíbula foram estabelecidos no intuito de melhorar a visualização da presença de alterações de cada pólo da cabeça da mandíbula. No que se refere aos pólos avaliados pelos cortes parassagitais houve melhor visualização no pólo anterior e posterior no sentido látero medial. Nos pólos superior, medial e lateral foram mais bem visualizados no sentido ântero-posterior. / There are limitations for image acquisition using conventional radiography of the temporomandibular joint (ATM) region. Computerized tomography (CT) scan is a better option due to its higher specificity and sensitivity for diagnosis, surgical planning and treatment of bone injuries. The purpose of this study is to evaluate simulated bone injuries of the head of the jaw by CT scan. Spherical lesions were created in the head of 15 dry jaws with dentist drills (sizes 1, 3, and 6). Lesions were evaluated using the CT multislice (64 bits) by 2 examiners independently, in 2 different occasions, using 2 protocols: axial, coronal, and sagittal and parasagittal images for head of the mandible visualization (anterior, lateral, posterior, medial, and superior). Images were compared with the dry jaw (gold standard) regarding the presence of injuries, evaluating the degree of specificity and sensitivity of the CT. Kappa statistics, validity tests, and chi-square tests were used as statistical methods. As a result, we observed the advantage of the association of axial, coronal and sagittal slices with parasagittal slices for detection of lesions in the region of mandibles head. For some lesions localized in polar regions, protocols did not show statistically significant differences regarding the proportion of agreement. Protocols for visualization were created to improve the visualization of lesions in each polar region of the jaws head. Regarding parassagittal slices, there was better lateromedial visualization of the anterior and posterior poles and better anteroposterior visualization of superior, medial, and lateral poles.

O desenvolvimento da tecnologia de tomografia computadorizada (TC) trouxe maiores possibilidades em medicina diagnóstica. É um método não invasivo de se explorar o corpo humano detalhadamente. Com o aumento das aplicações em TC, aumenta a preocupação com as altas taxas de dose administradas quando comparada com outras modalidades de diagnóstico por imagem. A comunidade científica e os fabricantes uniram esforços para alcançar níveis menores de dose possíveis, sem comprometer a qualidade da imagem diagnóstica. O maior e relativamente novo avanço nessa busca para diminuir os níveis de dose é o controle automático de exposição (CAE) em TC. Esses sistemas foram projetados para ponderar a distribuição de dose ao longo do comprimento de varredura e entre pacientes, levando em consideração o tamanho e as diferentes densidades de tecidos irradiados. Baseando-se na geometria de aquisição em TC, os sistemas CAE são altamente complexos. Sendo assim, sua forma de funcionamento ainda não é inteiramente conhecida. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho clínico dos sistemas CAE, suas susceptibilidades ao usuário e, com isso, ajudar na otimização de dose em pacientes. A abordagem utilizada para avaliar os sistemas CAE de três dos maiores fabricantes de TC no Brasil, General Electric, Philips e Toshiba, foi pela extração dos valores de corrente anódica do cabeçalho da sequência de imagens no padrão DICOM, medição e análise do ruído das imagens dessas sequências e a medição da distribuição da dose ao longo do comprimento de varredura nas superfícies e dentro de dois simuladores de paciente de formatos diferentes. A variação da corrente anódica de cada equipamento de TC associada à qualidade da imagem resultante fornece o desempenho do sistema CAE. As medições de distribuição de dose fornecem o perfil de dose resultante da modulação de corrente. Medições com e sem o sistema CAE acionado foram feitas para quantificar a importância em termos de dose desses sistemas. Os resultados obtidos permitem otimizações no uso dos sistemas CAE e, consequentemente, a redução da dose no paciente sem comprometer a qualidade diagnóstica da imagem. / The development of the computed tomography (CT) technology has brought wider possibilities on diagnostic medicine. It is a non-invasive method to see the human body in details. As the CT application increases, it raises the concern about patient dose, because the higher dose levels imparted compared to other diagnostic imaging modalities. The radiology community (radiologists, medical physicists and manufacturer) are working together to find the lowest dose level possible, without compromising the diagnostic image quality. The greatest and relatively new advance to lower the patient dose is the automatic exposure control (AEC) systems in CT. These systems are designed to ponder the dose distribution along the patient scanning and between patients taking into account their sizes and irradiated tissue densities. Based on the CT scanning geometry, the AEC-systems are very complex and their functioning is yet not fully understood. This work aims to evaluate the clinical performance of AEC-systems and their susceptibilities to assist on possible patient dose optimizations. The approach to evaluate the AEC-systems of three of the leading CT manufacturers in Brazil, General Electric, Philips and Toshiba, was the extraction of tube current modulation data from the DICOM standard image sequences, measurement and analysis of the image noise of those image sequences and measurement of the dose distribution along the scan length on the surface and inside of two different phantoms configurations. The tube current modulation of each CT scanner associated to the resulted image quality provides the performance of the AEC-system. The dose distribution measurements provide the dose profile due to the tube current modulation. Dose measurements with the AEC-system ON and OFF were made to quantify the impact of these systems regarding patient dose. The results attained give rise to optimizations on the AEC-systems applications and, by consequence, decreases the patient dose without compromising the diagnostic image quality.

Introdução: A eficácia da litotripsia extracorpórea por ondas de choque (LECO) no tratamento de cálculos em cálice inferior do rim ainda é motivo de controvérsia. Variáveis que possam impactar nos resultados da LECO ainda não estão bem estabelecidos. Objetivo: Avaliar quais variáveis impactam na fragmentação e eliminação de cálculos em cálice inferior do rim após LECO. Material e Métodos: Avaliamos prospectivamente pacientes submetidos à LECO para tratamento de cálculos de cálice inferior de 5 a 20 mm. O índice de massa corpórea (IMC) e a circunferência abdominal foram medidos em cada caso. Um único radiologista, cego aos resultados da LECO, mensurou o tamanho, área e densidade dos cálculos, assim com a distância pele-cálculo, o comprimento, largura e altura infundibular, e o ângulo pielo-calicinal baseado na tomografia computadorizada (TC) realizada antes do procedimento. As taxas de fragmentação, sucesso (cálculos residuais <= 4 mm em pacientes assintomáticos) e eliminação completa foram avaliadas após uma única sessão de LECO, em uma segunda TC, realizada 12 semanas após o procedimento. Análises uni e multivariada foram realizadas. O nível de significância foi estabelecido em p<0,05. Resultados: Cem pacientes foram incluídos no estudo. A idade e IMC médios foram de 47,1 ± 12,5 anos e 28,0 ± 4,7 Kg/m2. O tamanho médio dos cálculos foi de 9,1 ± 3,0 mm. As taxas globais de fragmentação, sucesso e eliminação completa foram de 76%, 54% e 37%, respectivamente. Após a regressão logística múltipla, o IMC (p=0,004) e a densidade (p=0,005) do cálculo impactaram significativamente na fragmentação. O tamanho (p=0,039) e a densidade (p=0,012) do cálculo impactaram significativamente na taxa de sucesso, enquanto o tamanho do cálculo (p=0,029), sua densidade (p=0,046) e o comprimento infundibular (p=0,015) impactaram significativamente na taxa de eliminação completa. As maiores taxas de fragmentação, sucesso e eliminação completa foram encontradas em pacientes com IMC <= 30 Kg/m2, cálculo <=10 mm e <= 900 UH, e comprimento infundibular <= 25 mm. A coexistência das variáveis significantes de mau prognóstico proporcionou uma taxa de eliminação completa <20%. As taxas de doentes livres de cálculos foram menores em pacientes com medidas anatômicas desfavoráveis em relação àqueles com medidas favoráveis, embora a diferença tenha sido significante apenas para o comprimento infundibular (14% vs. 43%, p=0,02). Conclusão: Pacientes com IMC > 30 kg/m2 apresentam uma menor taxa de fragmentação dos cálculos. Tamanho (> 10 mm) e densidade (>900 UH) do cálculo, assim com o comprimento infundibular (>25 mm) influenciam negativamente nos resultados da LECO / Introduction: The efficiency of shock wave lithotripsy (SWL) for treatment of lower pole stone is still controversial. Variables that could impact on SWL outcomes are not well established. Objective: To evaluate which variables impact fragmentation and clearance of lower pole calculi after SWL. Material and Methods: We prospectively evaluated patients undergoing SWL for solitary lower pole kidney stones ranging from 5-20mm. Patient\'s body mass index (BMI) and abdominal waist circumference were recorded. One radiologist, blinded to SWL outcomes, measured stone size, area and density, stone-skin distance, infundibular length, width and height, and infundibulopelvic angle based on baseline noncontrast computed tomography (NCCT). Fragmentation, success (residual fragments <= 4mm in asymptomatic patients) and stone-free rates were evaluated after one single SWL by NCCT 12 weeks post-operatively. Univariate and multivariate analysis were performed. Significance level was set at p < 0.05. Results: One hundred patients were enrolled in this study. Mean age and BMI were 47.1 ± 12.5 years and 28.0 ± 4.7 Kg/m2. Mean stone size was 9.1 ± 3.0 mm. Overall fragmentation, success, and stone-free rates were 76%, 54%, and 37%, respectively. After multiple logistic regression, BMI (p=0.004) and stone density (p=0.005) impacted significantly on fragmentation. Stone size (p=0.039) and stone density (p=0.012) impacted significantly on success rate, whereas stone size (p=0.029), stone density (p=0.046), and infundibular length (p=0.015) impacted significantly on stone-free rate. The higher fragmentation, success and stone-free rates were found for patients with BMI <= 30 Kg/m2, stone <=10 mm and <=900 HU, and infundibular length <= 25 mm. The coexistence of unfavorable variables led to a stone-free rate <20%. Stone-free rates were lower for patients with unfavorable anatomic features compared to those with favorable measurements, although the difference was only significant for infundibular length (14% vs. 43%, p=0.02). Conclusion: Patients with BMI >30 Kg/m2 have a lower stone fragmentation rate. Stone size ( > 10 mm) and stone density (>900 UH), as well as infundibular length ( > 25 mm) impact negatively on SWL outcomes

Purpose: The aim of this study was to evaluate the buccal and lingual alveolar bone morphology and the periodontal clinical condition of impacted permanent maxillary central incisors at least 6 months after the orthodontic traction. Methods: This split mouth transversal study evaluated a sample of 11 patients a mean of 15.41 years after the orthodontic traction of unilateral impacted maxillary central incisor. The experimental group (TR) consisted of 11 impacted central incisors. The comparison group (NTR) consisted of 11 non-impacted contralateral teeth. High-resolution CBCT exams of central incisors were performed using Accuitomo (J. Morita, Kyoto, Japan). Cross section imagens passing through the center of maxillary central incisors were used to measure buccal and lingual alveolar bone level. Presence of fenestration, root dilacerations, root coverage, and position of the root apex were also assessed in the same images. Clinical parameters included the periodontal probing depth, attachment level, gingival bleeding index, plaque index, degree of gingival recession, amount of gingival mucosa and evaluation of interproximal papilla and black triangle. Digital model analysis included an assessment of clinical crown height and width. Intergroup comparisons were performed using paired t tests, McNemar and Wilcoxon tests (p<0.05). Pearson correlation coefficient was calculated to determine the relationship between the clinical and CBCT findings. Results: TR group showed a significantly thinner buccal bone plate thickness at the middle and apical root level compared to NTR group. A decreased buccal alveolar crest level was observed in TR group in comparison to NTR group. The TR group showed a greater frequency of buccal bone dehicences and root dilacerations than antimeres. Experimental group showed more gingival recession, a decreased amount of gingival mucosa and an increased clinical attachment level at the buccal aspect than the NTR group. Moderate inverse correlation was found between buccal bone plate thickness of central incisors and attachment level and moderate positive correlation was found between buccal alveolar crest height and attachment level Conclusions: The periodontal conditions of maxillary central incisors long-term after orthodontic traction are different compared to its antimere. A decreased thickness and height of buccal alveolar bone and gingival recessions were observed in central incisors 15 years after orthodontic traction. / Introdução: o objetivo deste estudo foi avaliar a morfologia óssea alveolar vestibular e lingual e a condição clínica periodontal de incisivos centrais superiores impactados há, pelo menos, 6 meses após o tracionamento ortodôntico. Material e Métodos: Este estudo transversal de boca dividida avaliou uma amostra de 11 pacientes com média de 15,41 anos após a mecânica de tração ortodôntica de incisivo central superior retido unilateral. O grupo experimental (TR) foi composto por 11 incisivos centrais retidos. O grupo controle (NTR) foi composto por 11 incisivos contralaterais irrompidos naturalmente. Exames de TCFC de alta resolução dos incisivos centrais foram realizados utilizando o Accuitomo (J. Morita, Kyoto, Japão). As imagens transversais que passaram pelo centro dos incisivos centrais superiores foram utilizadas para medir o nível ósseo alveolar vestibular e lingual. A presença de fenestração, dilaceração, recobrimento radicular e posição do ápice radicular também foram avaliados nas mesmas imagens. Os parâmetros clínicos incluíram profundidade de sondagem periodontal, nível de inserção clínico, índice de sangramento gengival, índice de placa, grau de recessão gengival, quantidade de mucosa queratinizada e avaliação da presença de triângulo negro na papila interproximal. A análise de modelo digital consistiu da avaliação da altura e largura da coroa clínica. As comparações intergrupos foram realizadas utilizando os testes de t pareado, McNemar e Wilcoxon (p<0,05). O coeficiente de correlação de Pearson foi calculado para determinar a relação entre os achados clínicos e TCFC. Resultados: o grupo TR apresentou uma espessura da tábua óssea vestibular significantemente mais fina em nível médio e apical da raiz, em comparação ao grupo NTR. Observou-se uma diminuição do nível da crista alveolar vestibular no grupo TR em comparação ao grupo NTR. O grupo TR mostrou uma maior frequência de deiscência óssea vestibular e dilaceração radicular quando comparado aos contralaterais. O grupo experimental revelou maior recessão gengival, diminuição da quantidade de mucosa gengival e maior do nível de inserção clínico na face vestibular, em comparação ao grupo NTR. Verificou-se uma correlação inversa entre a espessura da tábua óssea vestibular dos incisivos centrais e o nível de inserção clínico e uma positiva correlação entre a altura da crista alveolar vestibular e o nível de inserção, ambas moderadas. Conclusões: As condições periodontais dos incisivos centrais superiores em longo prazo após o tracionamento ortodôntico são diferentes em comparação aos contralaterais. Uma menor espessura e altura óssea alveolar vestibular, bem como presença de recessões gengivais foram observadas nos incisivos centrais 15 anos após o tracionamento ortodôntico.

Desde o seu desenvolvimento na década de 1970 a tomografia computadorizada (TC) passou por grandes mudanças tecnológicas, tornando-se uma importante ferramenta diagnóstica para a medicina. Consequentemente o papel da TC em diagnóstico por imagem expandiu-se rapidamente, principalmente devido a melhorias na qualidade da imagem e tempo de aquisição. A dose de radiação recebida por pacientes devido a tais procedimentos vem ganhando atenção, levando a comunidade científica e os fabricantes a trabalharem juntos em direção a determinação e otimização de doses. Nas últimas décadas muitas metodologias para dosimetria em pacientes têm sido propostas, baseadas especialmente em cálculos utilizando a técnica Monte Carlo ou medições experimentais com objetos simuladores e dosímetros. A possibilidade de medições in vivo também está sendo investigada. Atualmente as principais técnicas para a otimização da dose incluem redução e/ou modulação da corrente anódica. O presente trabalho propõe uma metodologia experimental para estimativa de doses absorvidas pelos pulmões devido a protocolos clínicos de TC, usando um objeto simulador antropomórfico adulto e dosímetros termoluminescentes de Fluoreto de Lítio (LiF). Sete protocolos clínicos diferentes foram selecionados, com base em sua relevância com respeito à otimização de dose e frequência na rotina clínica de dois hospitais de grande porte: Instituto de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (InRad) e Instituto do Câncer do Estado de São Paulo Octávio Frias de Oliveira (ICESP). Quatro protocolos de otimização de dose foram analisados: Auto mA, Auto + Smart mA, Baixa Dose (BD) e Ultra Baixa Dose (UBD). Os dois primeiros protocolos supracitados buscam redução de dose por meio de modulação da corrente anódica, enquanto os protocolos BD e UBD propõem a redução do valor da corrente anódica, mantendo-a constante. Os protocolos BD e UBD proporcionaram redução de dose de 72,7(8) % e 91(1) %, respectivamente; 16,8(1,3) % e 35,0(1,2) % de redução de dose foram obtidas com os protocolos Auto mA e Auto + Smart mA, respectivamente. As estimativas de dose para os protocolos analisados neste estudo são compatíveis com estudos similares publicados na literatura, demonstrando a eficiência da metodologia para o cálculo de doses absorvidas no pulmão. Sua aplicabilidade pode ser estendida a diferentes órgãos, diferentes protocolos de CT e diferentes tipos de objetos simuladores antropomórficos (pediátricos, por exemplo). Por fim, a comparação entre os valores de doses estimadas para os pulmões e valores de estimativas de doses dependentes do tamanho (Size Specific Dose Estimates SSDE) demonstrou dependência linear entre as duas grandezas. Resultados de estudos similares exibiram comportamentos similares para doses no reto, sugerindo que doses absorvidas pelos uma órgãos podem ser linearmente dependente dos valores de SSDE, com coeficientes lineares específicos para cada órgão. Uma investigação mais aprofundada sobre doses em órgãos é necessária para avaliar essa hipótese. / Since its development in 1970s the computer tomography (CT) technique have gone through major technological advances, becoming an important diagnostic tool in medicine. Consequently the role of CT in diagnostic imaging expanded rapidly, mainly due to improvements in image quality and speed of acquisition. The radiation dose imparted in patients undergoing CT scans has gained attention, leading the radiology community (radiologists, medical physicists and manufacturers) to work together towards dose estimation and optimization. New methodologies for patients dosimetry have been proposed in the past decades, based specially on Monte Carlo calculations or experimental measurements with phantoms and dosimeters. In vivo methodologies are also under investigation. Current dose optimization strategies include mainly tube current reduction and/or tube current modulation. The present work proposes a methodology to experimentally estimate lung absorbed doses due to clinical CT protocols using an adult anthropomorphic phantom and Lithium Fluorite (LiF) thermoluminescent dosimeters (TLD). Seven clinical protocols were selected for phantom irradiation, based on their relevance regarding dose optimization and frequency in two major hospitals routine: the Institute of Radiology from the Medical Faculty from the University of São Paulo (Instituto de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo InRad) and the Cancer Institute of the State of São Paulo Octávio Frias de Oliveira (Instituto do Câncer do Estado de São Paulo Octávio Frias de Oliveira ICESP). Fours thorax protocols for dose optimization were analyzed: Auto mA, Auto + Smart mA, Low Dose (LD) and Ultra Low Dose (ULD) thorax. The first two aforementioned protocols seek dose reduction by tube current modulation, while the last two propose a decrease on the constant tube current value. Values of 72.9(8) % and 91(1) % of lung dose reduction were achieved with LD and ULD protocols, respectively. Auto mA and Auto + Smart mA provided 16.8(1.3) % and 35.0(1.2) % of lung dose reduction, respectively. The results from all analyzed protocols are compatible with similar studies published in literature, demonstrating the efficiency of the methodology to lung absorbed dose estimation. Its applicability could be extended to different organs, different clinical CT protocols and pediatric phantoms. Moreover, comparison of lung absorbed doses and Size Specific Dose Estimates (SSDE) for the studied protocols exhibited a tendency of linear dependency. Results from similar studies demonstrate a similar behavior between rectal doses and SSDE, suggesting that organ absorbed doses and SSDE values may be linearly dependent, with organ-specific linear coefficients. Further investigation in organ doses is necessary to evaluate this assumption.

Atualmente a implantodontia tem evoluído muito na intenção de substituir perdas dentárias, porém infelizmente nem sempre isto é capaz, uma vez que após a perda dentária, na grande maioria das vezes, o osso remanescente também é reabsorvido, dificultando ou impossibilitando a instalação de implantes osseointegrados. Esse tipo de perda óssea nos maxilares ou as perdas ósseas resultantes de ressecções cirúrgicas, constituem uma preocupação importante na atualidade, uma vez que os cirurgiões dentistas pesquisam um substituto ósseo que devolva a forma e o contorno dos ossos da face e dos maxilares, e/ou que permita a instalação de implantes osseointegrados. Dentre os biomateriais, a utilização do osso bovino liofilizado tem se popularizado e vem ganhando mercado uma vez que reduz a morbidade do paciente evitando a retirada de enxertos autógenos e tem apresentado uma boa previsibilidade de resultados. No presente estudo, foram criados defeitos ósseos na base da mandíbula de coelhos, onde foram enxertados blocos de osso bovino liofilizado com colágeno suíno nos grupos experimentais e deixados vazios nos grupos controle. Os animais foram sacrificados nos tempos 0 (imediatamente após a cirurgia), 3 e 6 meses após o procedimento cirúrgico. As mandíbulas foram coletadas e analisadas através de tomografias computadorizadas de feixe cônico, em que se analisou a capacidade do enxerto de auxiliar no reparo ósseo de defeitos de tamanho crítico criados na mandíbula de coelhos, bem como sua capacidade de manter o contorno e forma do osso. Através da análise tomográfica das áreas enxertadas foi possível concluir que de acordo com a metodologia proposta o enxerto de osso bovino com 10% de colágeno suíno não foi capaz de auxiliar em 100% no reparo ósseo dos defeitos de tamanho crítico criados na mandíbula dos coelhos, mostrando uma camada fina de tecido mole entre o enxerto e o leito Tendo sido eficiente no preenchimento do espaço do defeito e manutenção do contorno ósseo. / Currently implant dentistry has evolved tremendously in the intention of replacing missing teeth, but unfortunately this is not always able, since after tooth loss, in most cases, also the remaining bone is reabsorbed, making it difficult or impossible to install dental implants. This type of bone loss in the jaw or bone loss resulting from surgical resections, are a major concern at present, since the dentists researching bone substitute that restores the shape and contour of the bones of the face and jaws, and/or enabling installation of dental implants. Among the biomaterials, the use of lyophilized bovine bone has become popular and has been gaining ground as it reduces the morbidity of the patient avoiding the removal of autogenous grafts has shown a good and predictable results. In the present study, bone defects were created on the basis of mandible in rabbits, which were grafted blocks lyophilized bovine bone with swines collagen in the experimental groups and control groups left empty. The animals were sacrificed at 0 (immediately after surgery), 3 and 6 months after surgery. The jaws were collected and analyzed using cone beam computed tomography, which analyzed the ability of the graft to aid in bone repair of critical-size defects created in the mandible of rabbits as well as its ability to maintain the contour and shape of the bone. Through the analysis of the tomographic grafted areas was concluded that according to the methodology proposed bovine bone graft with 10% swines collagen was not able to assist in 100% of the bone repair critical size defects created in rabbit jaw, showing a thin layer of soft tissue between the graft and the bed having been efficient space filling of the defect and maintain the bone contour.

Orientador: Mateus Borba Cardoso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-05T14:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vescovi_RafaelFerreiraDaCosta_D.pdf: 72387058 bytes, checksum: 728a9ca57a44975a0fbb2f766a7bbd5c (MD5) Previous issue date: 2017 / Resumo: Esta tese apresentará uma introdução a imagens de raios-x e como adquirir e processar imagens usando linhas de luz síncrotron. Apresentará os desafios matemáticos e técnicos para reconstruir amostras em três dimensões usando a reconstrução de Tomografia Computadorizada, uma técnica conhecida como CT. Esta técnica tem seu campo de visão limitado ao tamanho da câmera e ao tamanho da iluminação. Uma técnica para ampliar esse campo de visão vai ser apresentada e os desafios técnicos envolvidos para que isso aconteça. Um \textit{pipeline} é proposto e todos os algoritmos necessários foram empacotados em um pacote python chamado Tomosaic. A abordagem baseia-se em adquirir tomogramas parciais em posiçoes pré definidas e depois mesclar os dados em um novo conjunto de dados. Duas maneiras possíveis são apresentadas para essa mescla, uma no domínio das projeções e uma no domínio dos sinogramas. Experimentos iniciais serão então usadas para mostrar que o método proposto funciona com computadores normais. A técnica será aplicada mais tarde para pesquisar a anatomia de cérebros de camundongo completos. Um estudo será apresentado de como obter informação em diferentes escalas do cérebro completo do rato utilizando raios-x / Abstract: This thesis will present an introduction to x-ray images and how to acquire and thread images using synchrotron beamlines. It will present the mathematical and technical challenges to reconstruct samples in three dimensions using Computed Tomography reconstruction, a technique known as CT. This technique has a field of view bounded to the camera size and the illumination size. A technique to extended this field of view is going to be presented and the technical challenges involved in order for that to happen will be described. A pipeline is proposed and all the necessary algorithms are contained into a python packaged called Tomosaic. The approach relies on acquired partial tomogram data in a defined grid and later merging the data into a new dataset. Two possible ways are presented in order to that: in the projection domain, and in the sinogram domain. Initial experiments will then be used to show that the pipeline works with normal computers. The technique will be later applied to survey the whole anatomy of whole mouse brains. A study will be shown of how to get the complete range of scales of the mouse brain using x-ray tomography at different resolutions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências / 163304/2013-0 / 1247445/2013, 1456912/2014 / CNPQ / CAPES

Introdução: A Bronquiolite Obliterante Pós-infecciosa (BOPI) é uma síndrome clínica rara e grave caracterizada por sinais e sintomas persistentes de obstrução crônica das pequenas vias aéreas. Objetivos: o objetivo do presente estudo é avaliar a evolução da função pulmonar de uma coorte de acompanhamento de pacientes com BOPI de Porto Alegre, Brasil. Métodos: Foram incluídas crianças, adolescentes com BOPI, de ambos os sexos, em acompanhamento de longo prazo nos ambulatórios de pneumologia pediátrica dos hospitais da Criança Santo Antônio e Materno-Infantil Presidente Vargas, ambos de Porto Alegre, Brasil. Resultados: Quanto à análise das variáveis da função pulmonar, as médias globais dos pontos analisados no tempo para cada variável foram: da CVF foi de 68,8% ± 17,7, do VEF1 foi 48% ± 15, do VEF1/CVF foi 66% ± 17, e do FEF25-75 foi 25,4% ± 14. Longitudinalmente, encontramos que houve melhora estatística e clínica, significativa, da CVF (p=0,04). Já as variáveis VEF1 e o FEF25-75, que refletem melhor o componente obstrutivo, não apresentaram mudanças significativas tanto estatisticamente (p=0,708 e p=0,873 respectivamente) quanto clinicamente, mantendo valores similares no percentual do predito ao longo do tempo. A relação VEF1/CVF sofreu uma mudança estatisticamente significativa (p=0,015), clinicamente explicável pela maior melhora da CVF comparado com o VEF1. Conclusões: Em conclusão, os resultados do nosso estudo sugerem que, em crianças e adolescentes com bronquiolite obliterante pós-infecciosa, o componente obstrutivo da função pulmonar (VEF1 e FEF25-75) sofre poucas modificações significativas, deletérias ou benéficas, ao longo do tempo. A capacidade vital forçada, por outro lado, sofre um aumento progressivo ao longo do tempo que pode ser de grande importância como fator de proteção quando iniciar o declínio fisiológico da função pulmonar na idade adulta. / Introduction: The Post-Infectious Bronchiolitis Obliterans (PIBO) is a rare and serious clinical syndrome characterized by persistent signs and symptoms of small airways’ chronic obstruction. Objectives: The objetive of this study is evaliate the evoluction of pulmonary function in a monitoring cohort of patients with PIBO from Porto Alegre, Brazil. Methods: Children, adolescents with PIBO, of both sexes were included, in long-term monitoring in pediatric pneumology clinics of Santo Antônio children’s hospital and Presidente Vargas maternal and child hospital, both from Porto Alegre, Brazil. Results: Regarding the analysis of the variables of pulmonar function, the global average of ten points analyzed in the time for each variable were: from CVF was 68,8% ± 17,7, from VEF1 was 48% ± 15, from VEF1/CVF was 66% ± 17 and from FEF25-75 was 25,4% ± 14. Lengthwise, we found that there was an statistical and clinical improvement, significant, from CVF (p=0,04). However, the variables VEF1 and the FEF25-75, which better reflect the osbstructive component, don’t show significant changes as statistically (p=0,708 and p=0,873 respectively) as clinically, keeping similar values in percentage of the predicted over time. The relation VEF1/CVF suffered a statistically significant change (p=0,015), clinically explained by the greatest improvement in CVF compared with VEF1. Conclusões: In conclusion, the results of our study suggest that, in children and adolescents with post-infectious bronchiolitis obliterans, the obstructive component of pulmonary function (FEV 1 and FEF 25-75) suffers few significant changes, deleterious or beneficial, over time. The forced vital capacity, on the other hand, suffers a progressive increase over time which can be of great importance as protective factor when start the physiological decline of pulmonary function in adult age.

Os exames de neuroimagem são essenciais na rotina pré-cirúrgica de pacientes com lesão encefálica. A ressonância magnética (RM) e a tomografia computadorizada (TC) são métodos consagrados que fornecem valiosas informações anatômicas das lesões e áreas adjacentes. A ressonância magnética funcional (RMf) é um método mais recente que pode dar suporte a neurocirurgia demonstrando as áreas que apresentam resposta hemodinâmica durante a realização de determinadas tarefas. Por outro lado, o neurocirurgião deve associar estas novas técnicas aos conhecimentos da anatomia empregados no ato cirúrgico. Ribas (2005) estabeleceu um sistema de pontos-chave aplicados à anatomia microcirúrgica, que representam relações entre a superfície do crânio e a superfície do cérebro e demonstra erros menores que 2 cm entre estes pontos e os sulcos e giros cerebrais num estudo em cadáveres. Entretanto, a metodologia não permitiu avaliar a relação com areas cerebrais que mostram atividade hemodinâmica durante a realização de tarefas somatossentivas e motoras. O objetivo desta dissertação foi de avaliar métodos de fusão de imagens geradas por TC, RM e RMf com intuito de verificar as relações craniométricas com os sulcos e giros, e a relação destes pontos com os aspectos funcionais das áreas motora e somatosensitiva. MÉTODOS: Foram realizados exames de RM e RMf com paradigmas motor e somatosensitivo em aparelho de três Tesla (3T) em dez sujeitos que realizaram TC de crânio prévia, (dois com lesão cerebral e oito sem alterações cerebrais visíveis a TC). Escolhemos quatro dos dez pontos-chave estudados por Ribas para avaliação neste trabalho: a intersecção entre os sulcos frontal inferior e pré-central; a intersecção entre os sulcos frontal superior e o précentral; o ponto rolândico superior; e a intersecção entre os sulcos intraparietal e o sulco pós-central devido às suas relações com areas classicamente relacionadas à função motora e somatossensitiva. Os dados de TC, RM e RMf foram analisados por diferentes programas e os resultados comparados. O processo final teve intuito de co-registrar espacialmente as três técnicas e permitir medidas de distâncias em imagens nas três dimensões (3D). RESULTADOS: determinamos um fluxograma de processos computacionais que permitiram mensurar a congruência espacial entre as técnicas de TC, RM, RMF. Não foi encontrada ferramenta computacional que, isoladamente, permitisse todo o conjunto de funcionalidades necessárias para atingir o objetivo. A implementação do processo de fusão das três modalidades mostrou-se viável com a utilização quatro softwares de acesso gratuito (Osirix, Register, Mricro e FSL). Em quatro voluntários foram determinadas as distâncias espaciais entre os pontos-chave na superfície cerebral e na superfície do crânio, a média das quais foi de 2,5cm (±0,6cm) - levando-se em que esta medida inclui as dimensões da tábua ossea e espaços liquóricos, este valor se encontra dentro do que foi demonstrado por Ribas. Porém, a média das distâncias entre pontos na superfície do crânio e pontos de maior resposta na RMf, e entre estes e pontos-chave da superfície do cérebro foi maior, respectivamente de 5,0cm (±1,7cm) e 3,6cm (±2,1cm). Estes achados mostram variabilidade funcional inter-individual, aparentemente maior que a anatômica. Os dados destes estudo mostram que a técnica é viável, e ampliação da casuística pode permitir a análise estatística, necessária para utilização deste método na prática clínica. / Neuroimaging studies have a pivotal role in pre-surgical assessment of patients with brain lesions. Magnetic Resonance Imaging (MRI) and Computerized Tomography (CT) are established techniques providing anatomic information of the lesion and surrounding areas. Functional MRI (fMRI) is a recent method applied to probe brain function via hemodynamic response of brain regions involved in certain tasks, and thus provide useful information to the neurosurgeon. On the other hand, these new techniques have to be added to the knowledge necessary to the neurosurgery act. Ribas (2005) have established a system based on key-points aimed to guide microsurgical interventions. The system consists of anatomical relationships between points in the surfaces of the skull and the cerebrum and is reported to have errors below 2 cm of the intended cerebral sulci and giri in a post-mortem study. Nevertheless, this method does not allow for studying the relationship of the cerebral regions showing hemodynamic response to somatosensory and motor tasks. Our aim was to evaluate image fusion techniques applicable to CT, MRI and fMRI in order to verify the craniometrical relations between skull surface, cerebral surface and areas with maximal hemodynamic response to somatosensory and motor tasks. METHODS: We performed MRI and fMRI studies in ten subjects who had a CT scan performed for other reasons (8 healthy volunteers and 2 patients with localized brain lesions) using somatosensory and motor paradigms in a 3T MRI system. We have selected four out of the ten key points determined by Ribas to perform this analysis: the intersection between the inferior frontal and pre-central sulci; the intersection between the superior frontal and precentral sulci; the superior rolandic point; and the intersection between the intraparietal and post-central sulci. This choice was based on the classical localization of brain regions associated with somatossensory and motor functions. CT, MRI and fMRI data were analysed using different software packages, and the results were compared. The final goal of the process was to spatially co-register the three techniques and distance measurements in three dimensions (3D). RESULTS: we have established a pipeline using different computational processes to measure the spatial anatomic congruency between the key points shown in CT, MRI and fMRI images. We did not find a single software package enabling all the functionalities necessary to accomplish our goals. The implementation of the three imaging modalities fusion process was feasible using four public domain softwares (Osirix, Register, Mricro e FSL). We have determined the distances between the key points in four subjects (e patient). The average distance between the skull surface and brain surface points was 2.5cm (±0.6cm) and taking into account the calvarium thickness and cerebro-spinal fluid dimensions, this value is within what was observed in Ribass study. The average distance between the key points in the skull surface and the fMRI maximum response point, and the average between the brain surface and the fMRI maximum response point was larger, respectively 5.0cm (±1, 7cm) and 3.6cm (±2,1cm). These findings show that the intersubject functional variability is apparently larger then the inter-subject anatomical variability. Our results show that image fusion between CT, MRI and fMRI is possible. We believe that an increased number of subjects and appropriate statistical analysis will help to guide the possible application of this method in clinical routine.