Made available in DSpace on 2014-06-12T22:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4060_1.pdf: 2278213 bytes, checksum: afea7a63daa6738b26d0bc8828b118f1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Esta dissertação foi organizada em forma de artigos científicos para serem enviados a revistas internacionais, especializadas na área de interface entre a Física Biomédica e Odontologia, precedido por uma introdução ao tema e revisão bibliográfica. A revisão de literatura em bancos de dados eletrônicos internacionais pesquisou a complexidade dos avançados métodos de diagnóstico de cárie precoce, elucidando técnicas que avaliam propriedades ópticas da interação laser-tecido, como a Transiluminação (TI, sigla em inglês) com infravermelho próximo (NIR, sigla em inglês), e Tomografia por coerência óptica (TCO). De acordo com os objetivos de avaliar as técnicas de forma integral, esta dissertação resultou em três artigos que apresentam inicialmente a montagem do sistema ótico e avaliação da resolução ótica, bem como a sensibilidade e especificidade no diagnóstico da cárie precoce. O primeiro artigo, intitulado de Evaluation of Near-Infrared Transillumination System for Early Caries Detection , a ser encaminhado ao Journal of Biomedical Optics, consiste em uma análise da resolução espacial do sistema de Transiluminação com Infravermelho Próximo tornando possível afirmar as possibilidades e limitações da técnica, quanto à menor visualização de uma lesão de cárie, elucidando interferências quanto a propagação da luz no tecido em diferentes espessuras de esmalte. Este teste inicial foi essencial para definir a metodologia utilizada. Os resultados obtidos mostraram uma visualização da cárie quantitativamente e provaram que a resolução do sistema não é um fator limitante. O segundo artigo intitulado, Evaluation of sensibility and specificity of NIR TI and X Ray images of noncavitated caries lesions , que será encaminhado a Photomedicine and Laser Surgery, proporcionou continuidade à avaliação da técnica. Um total de 28 imagens, referente a dentes sadios e com manchas brancas iniciais nas superfícies proximais, foram realizadas pela técnica de transiluminação com infravermelho próximo e pelo raio x convencional digitalizado. As imagens foram avaliadas por especialistas em Radiologia Odontológica, quanto à sensibilidade e especificidade, cujo resultado comprovou a eficácia da Transiluminação quando comparada ao raio x, comumente utilizado na prática clínica diária. Como resultado, ficou demonstrado que a sensibilidade da transiluminação é duas vezes melhor que o raio x enquanto que a especificidade foi semelhante nos dois casos. O terceiro artigo, intitulado Characterization of enamel in decíduos teeth by Optical Coherence Tomography: in vitro comparison between 850nm and 1280nm , que será enviado para publicação na International Journal of Paediatric Dentistry, avaliou a aplicação da Tomografia por Coerência Óptica em dentes decíduos comparada a cortes histológicos e microscopia óptica como padrão ouro. Os resultados demonstraram a eficácia da TCO em visualizar com qualidade as alterações ópticas ocorridas no tecido num processo de desmineralização. Também comprovou que o sistema com comprimento de onda em 1280nm apresenta maior profundidade de penetração em esmalte quando comparado ao de 850nm, devido às diferenças do coeficiente de espalhamento e de absorção. Em geral, conclui-se que a Transiluminação no infravermelho próximo e a TCO apresentam grande potencial de serem utilizadas na prática clínica proporcionando diagnóstico precoce, e conseqüentemente, o estabelecimento de métodos profiláticos e preventivos, para reversão ou controle do processo carioso

A proposta deste estudo in vitro foi otimizar o método microbiológico para a produção de lesão de mancha branca em esmalte que possa ser validada por ensaio não destrutivo (tomografia por coerência óptica - OCT) para possibilitar a utilização posterior dos espécimes em outros experimentos. Foram obtidos 168 fragmentos retangulares de esmalte bovino com janelas centrais de desmineralização de 3,0 x 3,0 mm. Os grupos experimentais foram compostos a partir de 3 fatores de variação: microrganismo (S. mutans UA 159, S. sobrinus 3347 e S. mutans + S. sobrinus), fonte de carboidrato (sacarose 1% e sacarose 1% + amido 1%) e tempo (1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 dias). Assim, formaram-se seis grupos experimentais: G1 (S. mutans + sacarose), G2 (S. mutans + sacarose + amido), G3 (S. sobrinus + sacarose), G4 (S. sobrinus + sacarose + amido), G5 (S. mutans + S. sobrinus + sacarose), G6 (S. mutans + S. sobrinus + sacarose + amido), testados em 7 tempos de desafio cariogênico. Terminada esta etapa, foram obtidas imagens em escala de cada espécime pelo OCT, e em seguida os espécimes foram processados e submetidos à análise através de microscópio de luz polarizada. Em cada um dos métodos, foram realizadas 5 mensurações de profundidade da região desmineralizada. O teste estatístico de Análise de Variância (ANOVA) (p<0.05) detectou que os desafios cariogênicos testados foram capazes de desmineralizar o esmalte em profundidade, sendo influenciados pelo tipo de microrganismo, fonte de carboidrato e tempo (p=0,000). O Teste de Correlação de Pearson apresentou uma correlação significativa (p=0,000) entre as medidas de profundidade de desmineralização aferidas através dos métodos de luz polarizada e OCT. Logo, a tomografia por coerência óptica é um método não destrutivo válido para aferir a profundidade de desmineralização de lesões de mancha branca, que pode ser muito útil quando se objetiva obter substrato desmineralizado padronizado para estudos laboratoriais. Concluiu-se ainda que o desafio cariogênico realizado com microrganismo S. mutans UA 159, suplementado com sacarose como fonte de carboidrato por 6 dias, é capaz de produzir mancha branca de esmalte padronizada. Desta maneira, seria obtido um substrato modificado relevante para estudos laboratoriais. / The aim of this in vitro study was to optimize the microbiological method for the production of white spot lesions in enamel that can be validated by non-destructive test (optical coherence tomography - OCT) to enable the subsequent use of the specimens in other experiments. A hundred and sixty eight bovine enamel fragments with central windows of demineralization measuring 3,0 x 3,0 mm were obtained. The experimental groups were composed from three variation factors: the microorganism (S. mutans UA 159, S. sobrinus 3347 and S. mutans + S. sobrinus), carbohydrate source (1% sucrose and 1% sucrose + 1% starch) and time (1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 days). Thus, six experimental groups were formed: G1 (S. mutans + sucrose), G2 (S. mutans + starch + sucrose), G3 (S. sobrinus + sucrose), G4 (S. sobrinus + starch + sucrose), G5 (S. mutans + S. sobrinus + sucrose), G6 (S. mutans + S. sobrinus + sucrose + starch) tested in 7 periods of cariogenic challenge. After this step, images in scale were obtained from each specimen with OCT, and then the specimens were processed and analysed by polarized light microscopy. In each of the methods were performed 5 measurements of demineralization depth. The statistical test Analysis of Variance (ANOVA) (p<0.05) detected that the cariogenic challenges tested were able to demineralize enamel in depth, regardless of the type of microorganism, carbohydrate source and time (p=0,000). The Pearson\'s Correlation Test showed a significant correlation (p=0,000) between the measurements of depth demineralization measured with polarized light microscopy and OCT. Therefore, the optical coherence tomography is a non-destructive method valid to measure the depth of demineralization of white spot lesions, which can be very useful when the objective is to obtain standard demineralized substrate for laboratory studies. It was also concluded that the cariogenic challenge performed with the microorganism Streptococcus mutans UA159, supplemented with sucrose as carbohydrate source for 6 days, is capable to produce standard white spot lesions in enamel. In this way, a modified substract relevant for laboratory studies could be obtained.

Bancos de Tecidos de diversas regiões do mundo têm estocado cartilagens humanas obtidas de doadores post mortem para uso em diversos tipos de cirurgias reconstrutivas. Para garantir que tais tecidos não estejam contaminados, estes têm sido esterilizados com radiação ionizante. Entretanto, altas doses de radiação gama podem causar efeitos indesejáveis nos tecidos. No presente trabalho, avaliamos a viabilidade de utilizar duas técnicas, Tomografia por Coerência Óptica (OCT) e Termogravimetria (TGA), para identificar possíveis modificações estruturais causadas na cartilagem costal humana em decorrência dos métodos de preservação e doses de radiação ionizante utilizadas. As cartilagens obtidas de doadores cadavéricos foram congeladas a -70 ºC ou preservadas em glicerol. A seguir, as amostras foram irradiadas por fontes de 60Co com doses de 15, 25 e 50 kGy. Nos resultados de TGA verificamos que as cartilagens preservadas em glicerol e irradiadas com diferentes doses de radiação não apresentaram diferenças estatisticamente significantes quando comparadas ao grupo controle, no que tange a taxa de desidratação do tecido, sendo que o mesmo não ocorre com cartilagens congeladas a -70 ºC e irradiadas com doses de 15 kGy. Em relação ao uso da técnica de OCT, por meio do cálculo do coeficiente de atenuação óptica total, verificamos que doses de 15 kGy promovem a criação de ligações cruzadas entre as fibrilas de colágeno, corroborando os resultados de TGA. Ainda, os valores do coeficiente de atenuação óptica total são diretamente proporcionais à tensão de ruptura das cartilagens, o que nos possibilitará, em um futuro próximo, predizer a qualidade de um enxerto sem a necessidade de perda de material biológico, visto ser o OCT um método não destrutivo. Por meio das imagens de PS-OCT podemos verificar que as doses de radiação utilizadas para esterilizar as amostras não provocam danos à rede de colágeno a ponto de que sua birrefringência seja perdida. Assim, o TGA e OCT são técnicas que podem ser utilizadas por bancos de tecidos de forma a verificar a qualidade dos tecidos antes de serem transplantados em pacientes. / Tissue Banks around the world have stored human cartilages obtained from post mortem donors for use in several kinds of reconstructive surgeries. To ensure that such tissues are not contaminated, they have been sterilized with ionizing radiation. However, high doses of gamma radiation may cause undesirable changes in the tissues. In this work, we evaluated the possibility of use Optical Coherence Tomography (OCT) and Thermogravimetric Analysis (TGA) to identify possible structural modifications caused by both preservation methods of cartilage and gamma irradiation doses. Cartilages were obtained from cadaveric donors and were frozen at -70 ºC or preserved in glycerol. Irradiation was performed by 60Co source with doses of 15, 25 and 50 kGy. Our TGA results showed that glycerolized cartilages irradiated with different doses of radiation does not presented statistical differences when compared to the control group for the dehydration rate. However, the same was not observed for deep-fronzen cartilages irradiated with 15 kGy. The results of OCT associated to total optical attenuation coefficient showed that doses of 15 kGy promote cross-link between collagen fibrils, corroborating the results obtained from TGA. Moreover, total optical attenuation coefficient values are proportionals to stress at break of cartilages, what will be very useful in a near future to predict the quality of the allografts, without unnecessary loss of biological tissue, once OCT is a nondestructive technique. By PS-OCT images, we found that high doses of ionizing radiation does not promote sufficient impairments to promote complete loss of tissue birefringence. Thus, TGA and OCT are techniques that can be used for tissue banks to verify tissue quality before its transplant.

Bancos de Tecidos de diversas regiões do mundo têm estocado cartilagens humanas obtidas de doadores post mortem para uso em diversos tipos de cirurgias reconstrutivas. Para garantir que tais tecidos não estejam contaminados, estes têm sido esterilizados com radiação ionizante. Entretanto, altas doses de radiação gama podem causar efeitos indesejáveis nos tecidos. No presente trabalho, avaliamos a viabilidade de utilizar duas técnicas, Tomografia por Coerência Óptica (OCT) e Termogravimetria (TGA), para identificar possíveis modificações estruturais causadas na cartilagem costal humana em decorrência dos métodos de preservação e doses de radiação ionizante utilizadas. As cartilagens obtidas de doadores cadavéricos foram congeladas a -70 ºC ou preservadas em glicerol. A seguir, as amostras foram irradiadas por fontes de 60Co com doses de 15, 25 e 50 kGy. Nos resultados de TGA verificamos que as cartilagens preservadas em glicerol e irradiadas com diferentes doses de radiação não apresentaram diferenças estatisticamente significantes quando comparadas ao grupo controle, no que tange a taxa de desidratação do tecido, sendo que o mesmo não ocorre com cartilagens congeladas a -70 ºC e irradiadas com doses de 15 kGy. Em relação ao uso da técnica de OCT, por meio do cálculo do coeficiente de atenuação óptica total, verificamos que doses de 15 kGy promovem a criação de ligações cruzadas entre as fibrilas de colágeno, corroborando os resultados de TGA. Ainda, os valores do coeficiente de atenuação óptica total são diretamente proporcionais à tensão de ruptura das cartilagens, o que nos possibilitará, em um futuro próximo, predizer a qualidade de um enxerto sem a necessidade de perda de material biológico, visto ser o OCT um método não destrutivo. Por meio das imagens de PS-OCT podemos verificar que as doses de radiação utilizadas para esterilizar as amostras não provocam danos à rede de colágeno a ponto de que sua birrefringência seja perdida. Assim, o TGA e OCT são técnicas que podem ser utilizadas por bancos de tecidos de forma a verificar a qualidade dos tecidos antes de serem transplantados em pacientes. / Tissue Banks around the world have stored human cartilages obtained from post mortem donors for use in several kinds of reconstructive surgeries. To ensure that such tissues are not contaminated, they have been sterilized with ionizing radiation. However, high doses of gamma radiation may cause undesirable changes in the tissues. In this work, we evaluated the possibility of use Optical Coherence Tomography (OCT) and Thermogravimetric Analysis (TGA) to identify possible structural modifications caused by both preservation methods of cartilage and gamma irradiation doses. Cartilages were obtained from cadaveric donors and were frozen at -70 ºC or preserved in glycerol. Irradiation was performed by 60Co source with doses of 15, 25 and 50 kGy. Our TGA results showed that glycerolized cartilages irradiated with different doses of radiation does not presented statistical differences when compared to the control group for the dehydration rate. However, the same was not observed for deep-fronzen cartilages irradiated with 15 kGy. The results of OCT associated to total optical attenuation coefficient showed that doses of 15 kGy promote cross-link between collagen fibrils, corroborating the results obtained from TGA. Moreover, total optical attenuation coefficient values are proportionals to stress at break of cartilages, what will be very useful in a near future to predict the quality of the allografts, without unnecessary loss of biological tissue, once OCT is a nondestructive technique. By PS-OCT images, we found that high doses of ionizing radiation does not promote sufficient impairments to promote complete loss of tissue birefringence. Thus, TGA and OCT are techniques that can be used for tissue banks to verify tissue quality before its transplant.

A proposta deste estudo in vitro foi otimizar o método microbiológico para a produção de lesão de mancha branca em esmalte que possa ser validada por ensaio não destrutivo (tomografia por coerência óptica - OCT) para possibilitar a utilização posterior dos espécimes em outros experimentos. Foram obtidos 168 fragmentos retangulares de esmalte bovino com janelas centrais de desmineralização de 3,0 x 3,0 mm. Os grupos experimentais foram compostos a partir de 3 fatores de variação: microrganismo (S. mutans UA 159, S. sobrinus 3347 e S. mutans + S. sobrinus), fonte de carboidrato (sacarose 1% e sacarose 1% + amido 1%) e tempo (1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 dias). Assim, formaram-se seis grupos experimentais: G1 (S. mutans + sacarose), G2 (S. mutans + sacarose + amido), G3 (S. sobrinus + sacarose), G4 (S. sobrinus + sacarose + amido), G5 (S. mutans + S. sobrinus + sacarose), G6 (S. mutans + S. sobrinus + sacarose + amido), testados em 7 tempos de desafio cariogênico. Terminada esta etapa, foram obtidas imagens em escala de cada espécime pelo OCT, e em seguida os espécimes foram processados e submetidos à análise através de microscópio de luz polarizada. Em cada um dos métodos, foram realizadas 5 mensurações de profundidade da região desmineralizada. O teste estatístico de Análise de Variância (ANOVA) (p<0.05) detectou que os desafios cariogênicos testados foram capazes de desmineralizar o esmalte em profundidade, sendo influenciados pelo tipo de microrganismo, fonte de carboidrato e tempo (p=0,000). O Teste de Correlação de Pearson apresentou uma correlação significativa (p=0,000) entre as medidas de profundidade de desmineralização aferidas através dos métodos de luz polarizada e OCT. Logo, a tomografia por coerência óptica é um método não destrutivo válido para aferir a profundidade de desmineralização de lesões de mancha branca, que pode ser muito útil quando se objetiva obter substrato desmineralizado padronizado para estudos laboratoriais. Concluiu-se ainda que o desafio cariogênico realizado com microrganismo S. mutans UA 159, suplementado com sacarose como fonte de carboidrato por 6 dias, é capaz de produzir mancha branca de esmalte padronizada. Desta maneira, seria obtido um substrato modificado relevante para estudos laboratoriais. / The aim of this in vitro study was to optimize the microbiological method for the production of white spot lesions in enamel that can be validated by non-destructive test (optical coherence tomography - OCT) to enable the subsequent use of the specimens in other experiments. A hundred and sixty eight bovine enamel fragments with central windows of demineralization measuring 3,0 x 3,0 mm were obtained. The experimental groups were composed from three variation factors: the microorganism (S. mutans UA 159, S. sobrinus 3347 and S. mutans + S. sobrinus), carbohydrate source (1% sucrose and 1% sucrose + 1% starch) and time (1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 days). Thus, six experimental groups were formed: G1 (S. mutans + sucrose), G2 (S. mutans + starch + sucrose), G3 (S. sobrinus + sucrose), G4 (S. sobrinus + starch + sucrose), G5 (S. mutans + S. sobrinus + sucrose), G6 (S. mutans + S. sobrinus + sucrose + starch) tested in 7 periods of cariogenic challenge. After this step, images in scale were obtained from each specimen with OCT, and then the specimens were processed and analysed by polarized light microscopy. In each of the methods were performed 5 measurements of demineralization depth. The statistical test Analysis of Variance (ANOVA) (p<0.05) detected that the cariogenic challenges tested were able to demineralize enamel in depth, regardless of the type of microorganism, carbohydrate source and time (p=0,000). The Pearson\'s Correlation Test showed a significant correlation (p=0,000) between the measurements of depth demineralization measured with polarized light microscopy and OCT. Therefore, the optical coherence tomography is a non-destructive method valid to measure the depth of demineralization of white spot lesions, which can be very useful when the objective is to obtain standard demineralized substrate for laboratory studies. It was also concluded that the cariogenic challenge performed with the microorganism Streptococcus mutans UA159, supplemented with sucrose as carbohydrate source for 6 days, is capable to produce standard white spot lesions in enamel. In this way, a modified substract relevant for laboratory studies could be obtained.

Orientadora: Profa. Dra. Patrícia Aparecida da Ana / Coorientador: Prof. Dr. Nasser Ali Daghastanli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, São Bernardo do Campo, 2018. / Apesar dos esforços no desenvolvimento de soluções que permitam o controle da progressão de lesões de cárie, a alta prevalência de cárie radicular no Brasil mostra a necessidade de novas formas de diagnóstico e prevenção. É importante que sejam pensadas estratégias de prevenção e tratamento que sejam aceitas pela população, ao mesmo tempo que sejam acessíveis em disponibilidade e preço. Os fitoterápicos consistem em preparações de vegetais que apresentam compostos medicinais que podem auxiliar no combate ou na cura de uma doença. É sabido que as plantas Vitis vinífera (semente de uva) e Camellia sinensis (chá verde) apresentam em sua composição compostos polifenólicos (proantocianidinas) que são capazes de promover ligações cruzadas nas fibras de colágeno da dentina, e assim dificultando a perda de material inorgânico (hidroxiapatita) no processo de desmineralização, desta forma, podendo indicar sua aplicação no controle do desenvolvimento de lesões de cáries incipientes. Por outro lado, também há a necessidade do uso de métodos diagnósticos que permitam diagnosticar precocemente e que permitam efetuar o acompanhamento de lesões incipientes, de forma não invasiva, em tempo real e com alta sensibilidade e especificidade. Neste trabalho, buscou-se verificar o efeito de dois extratos naturais (Vitis vinífera e Camellia sinensis) em superfícies dentinárias desmineralizadas in vitro empregando-se um Sistema de Imagens por Fluorescência (SIF), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Tomografia por Coerência Óptica (OCT). Para tal, 40 amostras de dentina radicular foram desmineralizadas e aleatoriamente distribuídas em 4 grupos experimentais distintos: Grupo 1: sem tratamento; Grupo 2: tratamento com flúor fosfato acidulado; Grupo 3: tratamento com extrato de Vitis vinífera; Grupo 4: tratamento com extrato de Camellia sinensis. Após os tratamentos, a ativação da remineralização foi simulado por meio de ciclagem de pH com duração de 8 dias. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados por meio de SIF, FTIR e OCT. Ao avaliarmos as imagens obtidas pelo SIF, verificou-se que após a ciclagem de pH os grupos tratados com flúor (G2) e com Camellia sinensis (G4) apresentaram maior fluorescência que os grupos tratados com Vitis vinífera (G3) e que o grupo controle (G1). Na análise FTIR o Grupo tratado com flúor (G2) foi o que apresentou espectro com maior intensidade de material orgânico e inorgânico. Os Grupos tratados com os fitoterápicos (G3 e G4) apresentaram maior intensidade se comparado com o grupo sem tratamento, porém ainda se mostrando menos efetivo que o tratamento por flúor. Na análise feita por OCT, foi possível perceber que o Grupo tratado com flúor (G2) foi o que apresentou maior coeficiente de atenuação óptica e o os grupos sem tratamento (G1) e os grupos tratados com fitoterápicos (G3 e G4) não apresentaram diferença estatisticamente significativa entre si. Os G3 e G4 se mostraram equivalentes e com alguma significância na prevenção da cárie, porém ainda sendo menos indicado que o tratamento por fluoretação. De acordo com a metodologia empregada e os resultados obtidos no presente estudo, é possível concluir que os agentes fitoterápicos (Vitis vinífera e Camellia sinensis) auxiliam no controle da progressão de cáries incipientes, porém de forma menos expressiva que o flúor fosfato acidulado (FFA). Ainda assim, as técnicas de imageamento por fluorescência e tomografia por coerência óptica tratam-se de ferramentas promissoras para monitoramento da remineralização da cárie radicular. / Despite the efforts in developing solutions to control the progression of lesion cavities, the high prevalence of root cavities in Brazil shows the need for new forms of diagnosis and prevention. Prevention and treatment strategies wich are accessible, available, affordable and accepted by local population important. Phytoterapics consist of herbal preparations containing medicinal compounds that may aid in combating or curing a disease. It is known that Vitis vinifera (grape seed) and Camellia sinensis (green tea) plants have polyphenolic compounds (proanthocyanidins) which are able to promote cross-linking in the dentin collagen fibers, thus hindering the loss of inorganic material (hydroxyapatite) in the demineralization process. This may indicate its application in the development of lesions of incipient cavities. On the other hand, there is also a need for the use of diagnostic methods that allow early diagnosis and allow the monitoring of incipient lesions, in a non-invasive way, in real time and with high-sensitivity and specificity. The aim of this study is to verify the effect of two natural extracts (Vitis vinifera and Camellia sinensis) on in-vitro demineralised dentin surfaces using a Fluorescence Imaging System (FIS), Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Optical Coherence Tomography (OCT). To this end, 40 samples of root dentin were demineralized and randomly distributed in four different experimental groups: Group 1: without treatment; Group 2: acidulated fluorine phosphate treatment; Group 3: treatment with Vitis vinifera extract; Group 4: treatment with extract of Camellia sinensis. After the treatments, the activation of remineralization was simulated by means of pH cycling with duration of 8 days. The effects of the treatments were evaluated by SIF, FTIR and OCT. After the pH cycling, the groups treated with fluoride (G2) and Camellia sinensis (G4) presented higher fluorescence than the groups treated with Vitis vinifera (G3) and that the control group (G1). In the FTIR analysis, the group treated with fluorine (G2) had the highest intensity of organic and inorganic material. Groups treated with phytotherapics (G3 and G4) presented higher intensity when compared to the group without treatment, but still less effective than treatment with fluoride. In the analysis by OCT, the group treated with fluoride (G2) presented the highest optical attenuation coefficient than the groups without treatment (G1) and the groups treated with phytotherapics (G3 and G4) presented no statistically significant difference. G3 and G4 were equivalent with some significance in cavities prevention, but still less so than fluoridation treatment. According to the methodology used and the results obtained in the present study, one concludes that phytotherapeutic agents (Vitis vinifera and Camellia sinensis) help control the progression of incipient caries, but in a less expressive way than acidulated phosphate fluoride (FFA). Nevertheless, the techniques of fluorescence imaging and optical coherence tomography are promising tools for monitoring the caries remineralization.

A terapia fotodinâmica (PDT) é uma alternativa promissora de tratamento para lesões pré-cancerosas e para câncer de pele não-melanoma, como o carcinoma espinocelular, agressivo e potencialmente metastático. Visando melhorar a eficiência da terapia fotodinâmica de carcinoma espinocelular de pele, este estudo otimizou o tempo para início da terapia, avaliou a eficácia dos fotossensibilizadores ácido aminolevulínico (ALA- 20%) e o metil-ester aminolevulínico (MEALA-10%) e verificou o coeficiente de atenuação relativo à pele normal dos grupos experimentais, por meio de Tomografia por Coerência Óptica. Para a indução do tumor foi realizada a carcinogênese química (DMBA/TPA) por um período de 28 semanas. A espectroscopia de fluorescência foi utilizada para monitoração da emissão da molécula de protoporfirina IX, induzida pelo ALA e MEALA. A aquisição de dados a cada 30 minutos totalizando um período de 360 minutos, permitiu verificar a máxima incorporação de ALA e MEALA em 300 e 330 minutos após a aplicação, respectivamente. Após a otimização foi realizada a PDT, avaliação clínica, histopatológica e análise por OCT dos grupos experimentais, por meio das quais verificou-se maior eficiência do grupo tratado com MEALA. No período de 20 dias, o percentual de lesões com redução de área maior que 50%, foi de 33% na PDT com ALA e 83% para o MEALA. Os coeficientes de atenuação ópticos para os grupos com neoplasia foram maiores do que os do grupo controle. Os grupos tratados com PDT apresentaram valores de coeficiente de atenuação que se aproximam dos valores obtidos para a pele sadia, evidenciando a resposta ao tratamento. Entretanto para ambos os fotossensibilizadores utilizados, a PDT mostrou-se eficaz quando iniciada nos tempos determinados neste estudo, e a técnica de OCT mostrou-se uma potencial ferramenta na avaliação deste tratamento. / Photodynamic therapy (PDT) is a promising alternative for pre-cancerous lesions and non-melanoma skin cancer treatment as squamous cells carcinoma, which is aggressive and potentially metastatic. Aiming the improvement of photodynamic therapy efficiency for skin squamous cells carcinoma, this study has optimized the time to start the therapy, it also evaluated the effectiveness of the aminolevulinic acid (ALA-20%) and methyl-ester aminolevulinic (MEALA-10%) as photosensitizers as well as verified the optical attenuation coefficient relative to normal skin of the experimental groups by optical coherence tomography (OCT). A chemical carcinogenesis was performed (DMBA/TPA), by a period of 28 days. Fluorescence Spectroscopy was used to monitor the emission of protoporphyrin IX induced by ALA and MEALA. Signal acquisition was performed every 30 minutes for a total period of 360 minutes, showing a maximum incorporation of ALA and MEALA, 300 and 330 minutes after the application. PDT was conducted after the optimization of the irradiation time. Clinical and histopathologic evaluation and OCT analysis of the experimental groups showed higher efficiency of the MEALA-treated group. After 20 days of treatment, the percentage of lesions with area reduction greater than 50%, was 33% for the ALA group and 83% for the MEALA group. The optical attenuation coefficients for groups with cancer were higher than those in the control group. The groups treated with PDT presented attenuation coefficient values that are close to the values obtained for healthy skin, showing the positive response to the treatment. This study showed that PDT was effective for both photosensitizers when initiated at the times determined in this study, and OCT technique proved to be a potential tool in the assessment of this treatment.

A exposição crônica à radiação ultravioleta (UV) resulta no fotoenvelhecimento da pele humana. A fim de tratá-lo, a terapia fotodinâmica (TFD) - técnica que utiliza luz, um fotossensibilizador (FS) e oxigênio molecular - tem sido utilizada em ambientes clínicos, no entanto são escassas as investigações que revelam os achados histopatológicos desse tratamento na pele fotoenvelhecida. Com isso, o objetivo deste trabalho foi analisar experimentalmente os efeitos da TFD na pele fotoenvelhecida de camundongos por meio de técnicas ópticas e histológicas. Portanto, foram utilizados camundongos hairless (sem pelo) distribuídos aleatoriamente em diferentes grupos, tais como: Controle, animais de pele sadia envelhecida intrinsecamente, não irradiados com luz UV e não tratados; UV, animais irradiados com luz UV e não tratados; UV/Luz, animais irradiados com luz UV e tratados com fototerapia; UV/TFD, animais fotoenvelhecidos (irradiados com luz UV) e tratados com a TFD; e Controle/TFD, animais de pele sadia envelhecida intrinsecamente e tratados com TFD. A indução do fotoenvelhecimento foi realizada por diferentes fontes de luz contendo, principalmente, a banda espectral UV; para a TFD, foram utilizadas fontes de luz com comprimento de onda de 415, 630 e 635 nm (azul e vermelho) juntamente com o ácido 5-aminolevulínico (ALA), precursor do FS endógeno protoporfirina IX (PpIX). Para fazer o seguimento da TFD por técnicas ópticas, foram realizadas espectroscopia de fluorescência, imagem de fluorescência de campo amplo e tomografia por coerência óptica (OCT, do inglês optical coherence tomography). A avaliação histopatológica pós-TFD foi realizada com os corantes HE, Tricrômio de Masson (TM) e Verhoeff a fim de analisar a espessura da epiderme, o infiltrado inflamatório, o conteúdo de colágeno na derme e sua espessura e a qualidade das fibras elásticas. Como resultado, observouse aumento significativo da espessura da epiderme pela regeneração dos queratinócitos e deposição de novas fibras colágenas dérmicas apenas nos animais tratados com ALA-TFD, tanto irradiados quanto não-irradiados com luz UV (grupos UV/TFD e Controle/TFD, respectivamente). Assim, torna-se evidente que a TFD trata a pele fotoenvelhecida do camundongo hairless pelos achados histopatológicos e através das imagens de OCT. Com isso, este trabalho agrega informação às investigações clínicas a respeito da TFD no tratamento da pele fotoenvelhecida, atestando seu uso para o fotorrejuvenescimento cutâneo. / The chronic exposure to ultraviolet radiation (UVR) leads to photoaging of the human skin. As a treatment, the photodynamic therapy (PDT) which brings together light, a photosensitizer, and molecular oxygen has been extensively used on clinical trials; however, there are few studies that highlight the histopathologic findings regarding this technique on photoaged skin. Thus, the aim of this study was to analyze experimentally the effects of PDT on photoaged skin of hairless mice by means of optical and histopathologic assessments. For this, hairless mice were randomly allocated in different groups, such as: Control, animals with healthy aged skin, neither exposed to an UV lamp nor treated; UV, animals exposed to an UV lamp with no treatment; UV/Light, animals exposed to an UV lamp and treated just with light; UV/PDT, animals exposed to an UV lamp and treated with PDT; and Control/PDT, animals with healthy aged skin treated with PDT. The photoaging process was induced by different light sources, which had mainly the UV spectrum; for the PDT, light sources of different wavelengths (415, 630, 635 nm) were used (blue and red light sources) and the 5-aminolevulinic acid (ALA), PS precursor of the endogenous protoporphyrin IX (PpIX). In order to follow the PDT protocol up by means of optical techniques, we used fluorescence spectroscopy, fluorescence images and optical coherence tomography. The histopathologic assessment after the PDT procedure was performed with H&E, Massons Trichrome and Verhoeff stains for epidermal thickness, inflammatory infiltrate, dermal collagen content, dermal thickness, and quality of elastic fibers. As a result, it has been observed a significant epidermal thickening due to keratinocytes regeneration and newly formed dermal collagen fibers only on the groups treated with PDT-ALA (UV/PDT and Control/PDT groups). Therefore, it is evident that PDT treats the photoaged skin of hairless mice since histopatologic findings and OCT images have shown those morphology changes. In conclusion, this work add information to the clinical trials regarding the PDT as a reliable technique to treat photoaged skin, proving its use for the skin photorejuvenation.

A terapia fotodinâmica (PDT) é uma alternativa promissora de tratamento para lesões pré-cancerosas e para câncer de pele não-melanoma, como o carcinoma espinocelular, agressivo e potencialmente metastático. Visando melhorar a eficiência da terapia fotodinâmica de carcinoma espinocelular de pele, este estudo otimizou o tempo para início da terapia, avaliou a eficácia dos fotossensibilizadores ácido aminolevulínico (ALA- 20%) e o metil-ester aminolevulínico (MEALA-10%) e verificou o coeficiente de atenuação relativo à pele normal dos grupos experimentais, por meio de Tomografia por Coerência Óptica. Para a indução do tumor foi realizada a carcinogênese química (DMBA/TPA) por um período de 28 semanas. A espectroscopia de fluorescência foi utilizada para monitoração da emissão da molécula de protoporfirina IX, induzida pelo ALA e MEALA. A aquisição de dados a cada 30 minutos totalizando um período de 360 minutos, permitiu verificar a máxima incorporação de ALA e MEALA em 300 e 330 minutos após a aplicação, respectivamente. Após a otimização foi realizada a PDT, avaliação clínica, histopatológica e análise por OCT dos grupos experimentais, por meio das quais verificou-se maior eficiência do grupo tratado com MEALA. No período de 20 dias, o percentual de lesões com redução de área maior que 50%, foi de 33% na PDT com ALA e 83% para o MEALA. Os coeficientes de atenuação ópticos para os grupos com neoplasia foram maiores do que os do grupo controle. Os grupos tratados com PDT apresentaram valores de coeficiente de atenuação que se aproximam dos valores obtidos para a pele sadia, evidenciando a resposta ao tratamento. Entretanto para ambos os fotossensibilizadores utilizados, a PDT mostrou-se eficaz quando iniciada nos tempos determinados neste estudo, e a técnica de OCT mostrou-se uma potencial ferramenta na avaliação deste tratamento. / Photodynamic therapy (PDT) is a promising alternative for pre-cancerous lesions and non-melanoma skin cancer treatment as squamous cells carcinoma, which is aggressive and potentially metastatic. Aiming the improvement of photodynamic therapy efficiency for skin squamous cells carcinoma, this study has optimized the time to start the therapy, it also evaluated the effectiveness of the aminolevulinic acid (ALA-20%) and methyl-ester aminolevulinic (MEALA-10%) as photosensitizers as well as verified the optical attenuation coefficient relative to normal skin of the experimental groups by optical coherence tomography (OCT). A chemical carcinogenesis was performed (DMBA/TPA), by a period of 28 days. Fluorescence Spectroscopy was used to monitor the emission of protoporphyrin IX induced by ALA and MEALA. Signal acquisition was performed every 30 minutes for a total period of 360 minutes, showing a maximum incorporation of ALA and MEALA, 300 and 330 minutes after the application. PDT was conducted after the optimization of the irradiation time. Clinical and histopathologic evaluation and OCT analysis of the experimental groups showed higher efficiency of the MEALA-treated group. After 20 days of treatment, the percentage of lesions with area reduction greater than 50%, was 33% for the ALA group and 83% for the MEALA group. The optical attenuation coefficients for groups with cancer were higher than those in the control group. The groups treated with PDT presented attenuation coefficient values that are close to the values obtained for healthy skin, showing the positive response to the treatment. This study showed that PDT was effective for both photosensitizers when initiated at the times determined in this study, and OCT technique proved to be a potential tool in the assessment of this treatment.

A exposição crônica à radiação ultravioleta (UV) resulta no fotoenvelhecimento da pele humana. A fim de tratá-lo, a terapia fotodinâmica (TFD) - técnica que utiliza luz, um fotossensibilizador (FS) e oxigênio molecular - tem sido utilizada em ambientes clínicos, no entanto são escassas as investigações que revelam os achados histopatológicos desse tratamento na pele fotoenvelhecida. Com isso, o objetivo deste trabalho foi analisar experimentalmente os efeitos da TFD na pele fotoenvelhecida de camundongos por meio de técnicas ópticas e histológicas. Portanto, foram utilizados camundongos hairless (sem pelo) distribuídos aleatoriamente em diferentes grupos, tais como: Controle, animais de pele sadia envelhecida intrinsecamente, não irradiados com luz UV e não tratados; UV, animais irradiados com luz UV e não tratados; UV/Luz, animais irradiados com luz UV e tratados com fototerapia; UV/TFD, animais fotoenvelhecidos (irradiados com luz UV) e tratados com a TFD; e Controle/TFD, animais de pele sadia envelhecida intrinsecamente e tratados com TFD. A indução do fotoenvelhecimento foi realizada por diferentes fontes de luz contendo, principalmente, a banda espectral UV; para a TFD, foram utilizadas fontes de luz com comprimento de onda de 415, 630 e 635 nm (azul e vermelho) juntamente com o ácido 5-aminolevulínico (ALA), precursor do FS endógeno protoporfirina IX (PpIX). Para fazer o seguimento da TFD por técnicas ópticas, foram realizadas espectroscopia de fluorescência, imagem de fluorescência de campo amplo e tomografia por coerência óptica (OCT, do inglês optical coherence tomography). A avaliação histopatológica pós-TFD foi realizada com os corantes HE, Tricrômio de Masson (TM) e Verhoeff a fim de analisar a espessura da epiderme, o infiltrado inflamatório, o conteúdo de colágeno na derme e sua espessura e a qualidade das fibras elásticas. Como resultado, observouse aumento significativo da espessura da epiderme pela regeneração dos queratinócitos e deposição de novas fibras colágenas dérmicas apenas nos animais tratados com ALA-TFD, tanto irradiados quanto não-irradiados com luz UV (grupos UV/TFD e Controle/TFD, respectivamente). Assim, torna-se evidente que a TFD trata a pele fotoenvelhecida do camundongo hairless pelos achados histopatológicos e através das imagens de OCT. Com isso, este trabalho agrega informação às investigações clínicas a respeito da TFD no tratamento da pele fotoenvelhecida, atestando seu uso para o fotorrejuvenescimento cutâneo. / The chronic exposure to ultraviolet radiation (UVR) leads to photoaging of the human skin. As a treatment, the photodynamic therapy (PDT) which brings together light, a photosensitizer, and molecular oxygen has been extensively used on clinical trials; however, there are few studies that highlight the histopathologic findings regarding this technique on photoaged skin. Thus, the aim of this study was to analyze experimentally the effects of PDT on photoaged skin of hairless mice by means of optical and histopathologic assessments. For this, hairless mice were randomly allocated in different groups, such as: Control, animals with healthy aged skin, neither exposed to an UV lamp nor treated; UV, animals exposed to an UV lamp with no treatment; UV/Light, animals exposed to an UV lamp and treated just with light; UV/PDT, animals exposed to an UV lamp and treated with PDT; and Control/PDT, animals with healthy aged skin treated with PDT. The photoaging process was induced by different light sources, which had mainly the UV spectrum; for the PDT, light sources of different wavelengths (415, 630, 635 nm) were used (blue and red light sources) and the 5-aminolevulinic acid (ALA), PS precursor of the endogenous protoporphyrin IX (PpIX). In order to follow the PDT protocol up by means of optical techniques, we used fluorescence spectroscopy, fluorescence images and optical coherence tomography. The histopathologic assessment after the PDT procedure was performed with H&E, Massons Trichrome and Verhoeff stains for epidermal thickness, inflammatory infiltrate, dermal collagen content, dermal thickness, and quality of elastic fibers. As a result, it has been observed a significant epidermal thickening due to keratinocytes regeneration and newly formed dermal collagen fibers only on the groups treated with PDT-ALA (UV/PDT and Control/PDT groups). Therefore, it is evident that PDT treats the photoaged skin of hairless mice since histopatologic findings and OCT images have shown those morphology changes. In conclusion, this work add information to the clinical trials regarding the PDT as a reliable technique to treat photoaged skin, proving its use for the skin photorejuvenation.