Thesis--University of Oklahoma. / Bibliography: leaves 113-115.

The purpose of this project was to explore the performance of methods for estimating stopping power ratio (SPR) from Hounsfield units (HU) using dual energy CT scans, rather than the standard single energy CT scans, with the aim of finding a method which could outperform the current single energy stoichiometric method. Such a method could reduce the margin currently added to the target volume during treatment which is defined as 3.5 % of the range to the target volume + 1 mm . Three such methods, by Taasti, Zhu, and, Lalonde and Bouchard, were chosen and implemented in MATLAB. A phantom containing 10 tissue-like inserts was scanned and used as a basis for the SPR estimation. To investigate the variation of the SPR from day-to-day the phantom was scanned once a day for 12 days. The resulting SPR of all methods, including the stoichiometric method, were compared with theoretical SPR values which were calculated using known elemental weight fractions of the inserts and mean excitation energies from the National Institute of Standards and Technology (NIST). It was found that the best performing method was the Taasti method which had, at best, an average percentage difference from the theoretical values of only 2.5 %. The Zhu method had, at best, 4.8 % and Lalonde-Bouchard 15.6% including bone tissue or 6.3 % excluding bone. The best average percentage difference of the stoichiometric method was 3.1 %. As the Taasti method was the best performing method and shows much promise, future work should focus on further improving its performance by testing more scanning protocols and kernels to find the ones yielding the best performance. This should then be supplemented with testing different pairs of energies for the dual energy scans. The fact that the Zhu and Lalonde-Bouchard method performed poorly could indicate problems with the implementation of those methods in this project. Investigating and solving those problems is also an important goal for future projects. Lastly the Lalonde-Bouchard method should be tested with more than two energy spectra.

O sucesso da cirurgia ortognática está relacionado com diversos fatores como análise facial precisa e acurada, e exames de imagem com alta qualidade. Atualmente, diversos programas de imagens tridimensionais, comerciais e abertos, estão disponíveis no auxílio diagnóstico, elaboração do plano de tratamento e simulação do procedimento cirúrgico para correção das deformidades dentofaciais. Entretanto, estudos avaliando os diferentes métodos de mensuração linear empregados pelos programas de imagem por meio da reconstrução 3D no planejamento da osteotomia tipo Le Fort I são escassos e, maiores esclarecimentos sobre sua precisão e a acurácia são necessários. O objetivo deste estudo foi estabelecer: a) precisão e acurácia de medidas lineares tridimensionais para osteotomia tipo Le Fort I obtidas por meio da tomografia computadorizada multislice (TCMS) e feixe cônico (TCFC) e b) comparar a precisão e acurácia de medidas lineares para osteotomia tipo Le Fort I realizadas por meio de três programas de imagem utilizando a 3D-TCFC. A amostra foi constituída por onze crânios secos submetidos à TCMS 64 canais e TCFC. As reconstruções tridimensionais (3D-TC) foram geradas, e medidas lineares (n=11) baseadas em estruturas e pontos anatômicos de interesse à osteotomia tipo Le Fort I foram realizados independentemente, por dois radiologistas experientes, duas vezes cada, utilizando programa Vítrea 3.8.1 em reconstruções 3D-TCMS e 3D-TCFC e os programas OsiriX 1.2 64-bit e Dolphin Imaging versão 11.5.04.35 por meio da 3D-TCFC. Sequencialmente, um terceiro observador experiente e calibrado, que não participou da análise das imagens, realizou as medidas sobre os crânios secos utilizando paquímetro digital (padrão ouro) com quais as medidas foram comparadas. A análise intra e inter-observadores assim como as correlações individuais de cada medida foram realizadas utilizando o coeficiente de correlação intra-classe (CCI), sendo o intervalo de confiança adotado de 95%. Os resultados demonstraram na análise intra-observador, utilizando o programa Vítrea, correlação excelente para todas as medidas variando de 0,87 a 0,96 e 0,82 a 0,98 para os observadores 1 e 2 respectivamente utilizando a TCMS e de 0,84 a 0,98 e 0,80 a 0,98 utilizando a TCFC. A análise inter-observadores variou de 0,85 a 0,98 para a TCMS e de 0,80 a 0,99 para a TCFC. A análise intra-observador utilizando os diferentes programas de imagem na TCFC apresentou variações de 0,90 a 0,97 (Vítrea), 0,65 a 0,97 (OsiriX) e 0,51 a 0,94 (Dolphin). Na análise inter-obsevador obtivemos valores de 0,92 a 0,99 e 0,88 a 0,98 para os observadores 1 e 2 respectivamente utilizando o Vítrea, 0,58 a 0,90 e 0,48 a 0,85 para o programa OsiriX e de 0,80 a 0,96 e 0,57 a 0,92 com o programa Dolphin. O programa Vítrea não apresentou diferenças estatisticamente significante nas análises intra e inter-observador e medidas físicas utilizando a TCMS e TCFC. Em relação à análise dos programas, diferenças estatisticamente foram constatadas com o programa OsiriX e Dolphin em relação ao padrão ouro. / The success of orthognathic surgery depends on many factors as precise and accurate facial analysis and high quality imaging exams. Nowadays a lot of commercial and open-source three-dimensional software programs currently available to assist diagnosis, elaboration of treatment planning, and to predict outcomes related to orthognathic surgery. The aim of this study was to establish: a) the precision and accuracy of three-dimensional linear measurements for Le Fort I osteotomy, obtained from multislice computed tomography (MSCT) and cone-beam computed tomography (CBCT) scans and b) compare the precision and accuracy of linear measurements for Le Fort I osteotomy performed by three different imaging software programs and obtained from 3D-CBCT images. The study population consisted of 11 dried skulls submitted to 64-row MSCT and CBCT scans. Three-dimensional reconstructed images (3D-CT) were generated, and linear measurements (n = 11) based on anatomical structures and landmarks of interest for Le Fort I osteotomy were performed independently by 2 oral and maxillofacial radiologists, twice each, using Vítrea 3.8.1 software for 3D-MSCT and 3D-CBCT and OsiriX 1.2 64-bit and Dolphin Imaging version 11.5.04.35 from 3D-CBCT. Subsequently, a third examiner expert in anatomical analysis and calibrated, who did not evaluate the images, performed measurements on dry skulls using a digital caliper (gold standard) with which the measurements were compared. The analyses of intra- and inter-observer as well as the individual correlations of each measurement were performed using the coefficient of intra-class correlation (ICC), with a confidence interval of 95 %. The intra-observer results showed that using the Vitrea program, excellent correlation for all measurements were reached with ICC values ranging from 0.87 to 0.96 and 0.82 0.98 for observers 1 and 2 respectively using the MSCT and 0.84 to 0.98 and 0.80 to 0.98 using CBCT. Inter-observer analysis ranged from 0.85 to 0.98 for MSCT and 0.80 to 0.99 for CBCT. The intra-observer analysis using the different programs using CBCT images varied from 0.90 to 0.97 for Vitrea, 0.65 to 0.97 for OsiriX and 0.51 to 0.94 using Dolphin. Inter-observer analysis demonstrated values ranging from 0.92 to 0.99 and 0.88 0.98 for observers 1 and 2 respectively using the Vitrea; 0.58 to 0.90 and 0.48 to 0.85 for OsiriX, and 0.80 to 0.96 and 0.57 to 0.92 using Dolphin. Vítrea software showed no statistically significant differences for intra-and inter-observer analysis and physical measurements using MSCT and CBCT. Regarding the analysis of softwares, statistical differences were found with the program OsiriX and Dolphin in comparison to gold standard.

INTRODUÇÃO: Os tomógrafos multidetectores (TCMD) aumentaram a sensibilidade na detecção do tromboembolismo pulmonar (TEP). Observa-se, no entanto, um substancial aumento no número de imagens e, conseqüentemente, no tempo de análise pelo radiologista. Uma possível solução, para este problema, é a realização de reconstruções em projeção de intensidade máxima (MIP) que reduz o número de imagens para análise. Existe ainda uma nova modalidade de imagem utilizando reconstrução MIP em planos rotacionais sobre um eixo horizontal ao nível dos hilos pulmonares (reformatação em pás de roda moinho, PRM), que tem demonstrado melhor a continuidade dos ramos arteriais que irradiam dos hilos. No entanto, estudos são necessários para determinar se o uso de reformatações MIP pode reduzir o número de imagens a serem analisadas, sem perda significativa de informações, e se a adição de reformatação PRM pode melhorar o diagnóstico de TEP. OBJETIVOS: Testar a hipótese de que imagens utilizando reconstruções em projeção de intensidade máxima de 2,0 mm e 4,0 mm de espessura, multiplanares, têm o mesmo valor diagnóstico para detecção de TEP nas grandes e pequenas artérias pulmonares, quando comparadas a imagens multiplanares de 1 mm, realizadas em TCMD de 10 e 16 fileiras de detectores. Avaliar se há influência no valor diagnóstico de TEP o acréscimo de reformatações PRM, nas imagens reconstruídas em MIP de 2 mm. CASUÍSTICA E MÉTODOS: Cinqüenta pacientes com suspeita diagnóstica de TEP (30 com TEP positivo e 20 com TEP negativo, detectados no exame tomográfico), realizaram tomografia computadorizada do tórax para avaliação das artérias pulmonares em TCMD com 16 e 10 fileiras de detectores (120 kV, 200 mAs e 1 mm de colimação). Cada exame foi reconstruído em 4 tipos de séries de imagens multiplanares: imagens multiplanares (MPR) de 1 mm e 3 tipos de reconstrução MIP, com espessuras de 2 mm, 4 mm e 2 mm acrescidas de reformatação PRM. Dois observadores avaliaram, independentemente, em estação de trabalho, a presença ou ausência de êmbolos nas artérias principais, lobares, segmentares e subsegmentares dos 50 pacientes em cada uma das reconstruções MIP, as quais foram comparadas usando-se a reformatação MPR de 1 mm como padrão de referência. RESULTADOS: As reconstruções MIP de 2 mm tiveram melhor acurácia, estatisticamente significativa, em relação a MIP de 4 mm, com valores de sensibilidade 100,0 e 100.0 para as artérias principais e lobares; 92,6 e 85,5 para as segmentares e 94,3 e 86,8 para as subsegmentares. Utilizando as imagens multiplanares de 1 mm como referência padrão. Todos pacientes com TEP foram detectados com imagens em MIP de 2 mm. Dois pacientes com TEP não foram diagnosticados com imagens em MIP de 4 mm. Não houve diferença estatisticamente significativa entre a reformatação MIP de 2 mm e 2 mm + PRM na detecção de êmbolos. CONCLUSÃO: Com um número de imagens equivalente a metade da reconstrução MPR de 1 mm, a reconstrução em MIP de 2 mm conseguiu detectar todos os pacientes com TEP positivo que foram diagnosticados pelas imagens multiplanares de 1 mm, com sensibilidade de 100,0 e 100,0 nas artérias principais e lobares, de 92,6 e 85,5 para as artérias segmentares e 94,3 e 86,8 para as artérias subsegmentares. O acréscimo de reformatações PRM às imagens em MIP de 2 mm não aumentou a acurácia na detecção de êmbolos, mas melhorou a visualização da continuidade dos êmbolos, principalmente, nas artérias centrais. / INTRODUCTION: Multidetector computed tomography (MDCT) has been making possible the increase of the sensibility in the detection of the pulmonary embolism (PE). It is observed, however, that there is a substantial increase in the number of images and, consequently, in the time of analysis for the radiologist. A possible solution to this problem is accomplishing a maximum intensity projection reconstruction (MIP) that reduces the number of images for analysis. Still, there is a new image modality using MIP reconstructions in rotational plans that pivot on a central horizontal axis between the lung hila (paddlewheel reformations, PDW). It provides a continuous display of branching arteries that radiate from both hila. However, studies are necessary to determine if the use of multiplan MIP reformation can reduce the number of images to be analyzed, without significant loss of information; and, if the addition of PDW reformation can improve the diagnosis of PE. OBJECTIVE: To test the hypothesis that images using maximum intensity projection reconstructions of 2,0 mm and 4,0 mm of thickness, multiplan, have the same diagnosis value for detection of pulmonary embolism in the big and small pulmonary arteries, when compared to multiplan images of 1 mm collimation, accomplished in 16 and 10 slice MDTC; and to evaluate if there is influence on the diagnosis value of PE the increment of PDW reformation, in the images rebuilt in MIP of 2 mm. CASUISTIC AND METHODS: Fifty patients suspected of having an acute PE (30 with positive PE and 20 with negative PE, detected during the tomography exam) accomplished computerized tomography of the thorax for evaluation of the pulmonary arteries by 16 and 10 slice MDTC (120 kV, 200 mAs and 1 mm collimation). Four kind of images series (1 mm thick multiplan images and 3 kinds of reconstructed images using the MIP tecnhnique with slab thicknesses of 2 mm, 4 mm and 2 mm added of PDW reformation) were obtained from each exam. Two observers independently evaluated, in work station, the presence or absence of emboli in the main and lobar, segmental and subsegmental arteries in the 50 patients in each one of the reconstructions in MIP, which they were compared using the reformation of 1 mm of thickness as reference pattern. RESULTS: The reconstructions in MIP of 2 mm had better accuracy than MIP of 4 mm, statistically significant with values of sensibility 100,0 and 100,0 for the main and lobar pulmonary arteries; 92,6 and 85,5 for the segmental and 94,3 and 86,8 for the subsegmental. The images in MPR of 1 mm were used as a reference pattern. All patients with PE were detected with images in MIP of 2 mm; two patients with PE were not diagnosed with images in MIP of 4 mm. There was not difference statisticament significant among reformation in MIP of 2 mm and 2 mm plus PDW in the detection of emboli. CONCLUSION: Reconstruction in MIP of 2 mm reduced the number of images for the half and it detected all patients with positive PE that were diagnosed by the multiplans images of 1 mm, with sensibility of 100,0 and 100,0 in the main and lobar arteries, of 92,6 and 85,5 and 79,2 for the segmental arteries and 94,3 and 86,8 for the subsegmental arteries. The increment of PDW reformation to the images in MIP of 2 mm didn\'t increase the accuracy in the detection of emboli, but it improved the visualization of the continuity of the emboli, mainly, in the central arteries.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10890.pdf: 10562798 bytes, checksum: 063bd7e321751780a6d96cafecfe45bc (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:01/06837-2

Introdução: A definição do volume-alvo macroscópico, principalmente referente a casos de câncer de pulmão, exige o maior número de informações possíveis no que diz respeito à localização, extensão e mobilidade tumoral. A literatura demonstra um importante avanço quando utilizada imagens metabólicas como é o caso da tomografia por emissão de pósitron/tomografia computadorizada (PET/CT), porém a sua aplicação nos planejamentos radioterápicos ainda é muito discutida devido ao seu grau de complexidade. Objetivos: Avaliar o impacto da PET/CT no delineamento tumoral em casos de câncer de pulmão não-pequenas células (CPNPC) e linfonodos regionais. Materiais e Métodos: Foram selecionados retrospectivamente estudos de PET/CT de 26 casos de câncer de pulmão. Todos foram confirmados por biópsia, sendo em sua totalidade CPNPC. Todos os estudos foram realizados em um equipamento de PET/CT dedicado com parâmetros de aquisição idênticos. A interpretação das imagens e posterior delineamento foram realizados por dois médicos experientes, um radioterapeuta e um nuclear/radiologista. Os parâmetros ótimos de visualização foram pré-definidos, sendo mandatórios para os delineamentos. Os delineamentos foram realizados em duas etapas principais. A primeira relacionada ao desenho tumoral somente pela CT e a segunda, após no mínimo duas semanas de descanso visual, referindo-se ao desenho tumoral pela PET/CT. Somente o volume tumoral macroscópico (GTV) e os linfonodos regionais aumentados ou PET positivos foram delineados. Índices de conformidades (IC) foram calculados, tanto interobservadores (11 casos), quanto intra-observador (26 casos). Para a comparação entre observadores e entre delineamentos em relação ao volume, foi considerado o teste não-paramétrico de Wilcoxon. As comparações em relação ao IC foram feitas usando-se o teste t de Student para amostras pareadas. Em todos os testes, valores de p <0,05 indicaram significância estatística. Os dados foram analisados com o programa computacional SPSS® Statistics 17.0 (EUA). Resultados: A análise dos dados demonstrou diferença significativa entre os volumes médios delineados na CT e na PET/CT (p = 0,02), com evidente redução volumétrica no delineamnto por PET/CT. Houve diferença significativa entre os volumes CT delineados pelos dois observadores (p = 0,03) e uma tendência a apresentar diferença significativa entre volumes PET/CT (p = 0,05). A avaliação volumétrica intraobservador foi significativa (p < 0,01) apenas para o médico nuclear/radiologista, com redução de até 51% do volume CT e uma relação entre modalidades de 2,11 ± 0,22. Na análise dos IC, não houveram diferenças significativas entre as duas modalidades de imagem (p = 0,598). A análise dos IC intra-observadores demonstrou que para o radioterapeuta a PET/CT apresenta um impacto de 46% (IC médio = 0,54 ± 0,06), já para o nuclear/radiologista, o impacto foi de 65% (IC médio = 0,35 ± 0,06), representando uma diferença significativa (p = 0,03) em relação ao IC entre o médicos observadores. Para a análise linfonodal a PET/CT apresentou importante diferença na visualização de linfonodos, alterando 10 dos 26 casos, sendo 9 para a positividade apenas na fusão. Conclusão: A PET/CT apresentou significativo impacto no desenho do GTV e linfonodos regionais para casos de CPNPC. / Introduction: The definition of gross target volume, especially concerning cases of lung cancer, requires the greatest amount of information possible with regard to location, tumor size and tumor mobility. The literature demonstrates an important advancement using metabolic images such as PET/CT, however, its application in radiotherapy planning is still controversial due to its complexity. Objectives: To assess the impact of PET/CT in tumor delineation in cases of non-small cell lung cancer and regional lymph nodes as additional findings. Materials and Methods: Retrospectively studies of PET/CT of 26 lung cancer cases were selected. All were confirmed by biopsy, in its entirety NSCLC. All studies were performed on a PET/CT with dedicated acquisition identical parameters. Image interpretation and subsequent delineation were performed by two experienced physicians, one radiotherapist and the another nuclear/radiologist. The optimal parameters display were pre-defined, being mandatory for the designs. Each case received an identification of three random letters to access the medical images to be analyzed. The delineation was made in two main steps. The first reference to the drawing only in tumor CT and the second, after two weeks of visual rest, referring to the drawing on tumor PET/CT. Only the gross tumor volume (GTV) and regional lymph nodes were enlarged or PET + outlined. Conformity index (CI) were calculated both interobserver (11 cases), and intra-observer (26 cases). For comparison between observers and between designs in relation to the volume, was considered the nonparametric Wilcoxon test. Comparisons regarding the conformity index were made using the Student t test for paired samples. To assess the degree of agreement regarding positive lymph nodes were estimated with kappa coefficients of agreement. In all tests, p values <0.05 were considered statistically significant. Data were analyzed with the software SPSS Statistics 17.0 (USA). Results: Data analysis showed significant difference between the average volumes delineated on CT and PET/CT (p = 0.02), with obvious volume reduction. Significant difference between the volumes delineated by CT observars medical distinct classes (p = 0.03) and a tendency to present significant difference between volumes PET / CT (p = 0.05). The intraobserver volumetric evaluation was significant (p <0.001) only for observer 2, being the nuclear medicine physician / radiologist, reducing up to 51% of the volume CT and a relationship between methods of 2.11 ± 0.22. In the analysis of CI, there were no significant differences between the two imaging modalities (p = 0.598).CI analysis showed that intra-observer to observer 1 PET / CT has an impact of 46% (average CI = 0.54 ± 0.06). The viewer 2, the impact was greater, 46% (average IC = 0.39 ± 0.03), representing a difference of opinion regarding the CI (p = 0.03) between the medical classes. To regional lymph nodes with PET/CT revealed an important difference in the visualization of lymph nodes, changing 10 of the 26 cases, 9 to positivity only in the image fusion.Conclusion: PET/CT has a significant impact on the design of the GTV and regional lymph nodes in cases of NSCLC.

Introdução: A definição do volume-alvo macroscópico, principalmente referente a casos de câncer de pulmão, exige o maior número de informações possíveis no que diz respeito à localização, extensão e mobilidade tumoral. A literatura demonstra um importante avanço quando utilizada imagens metabólicas como é o caso da tomografia por emissão de pósitron/tomografia computadorizada (PET/CT), porém a sua aplicação nos planejamentos radioterápicos ainda é muito discutida devido ao seu grau de complexidade. Objetivos: Avaliar o impacto da PET/CT no delineamento tumoral em casos de câncer de pulmão não-pequenas células (CPNPC) e linfonodos regionais. Materiais e Métodos: Foram selecionados retrospectivamente estudos de PET/CT de 26 casos de câncer de pulmão. Todos foram confirmados por biópsia, sendo em sua totalidade CPNPC. Todos os estudos foram realizados em um equipamento de PET/CT dedicado com parâmetros de aquisição idênticos. A interpretação das imagens e posterior delineamento foram realizados por dois médicos experientes, um radioterapeuta e um nuclear/radiologista. Os parâmetros ótimos de visualização foram pré-definidos, sendo mandatórios para os delineamentos. Os delineamentos foram realizados em duas etapas principais. A primeira relacionada ao desenho tumoral somente pela CT e a segunda, após no mínimo duas semanas de descanso visual, referindo-se ao desenho tumoral pela PET/CT. Somente o volume tumoral macroscópico (GTV) e os linfonodos regionais aumentados ou PET positivos foram delineados. Índices de conformidades (IC) foram calculados, tanto interobservadores (11 casos), quanto intra-observador (26 casos). Para a comparação entre observadores e entre delineamentos em relação ao volume, foi considerado o teste não-paramétrico de Wilcoxon. As comparações em relação ao IC foram feitas usando-se o teste t de Student para amostras pareadas. Em todos os testes, valores de p <0,05 indicaram significância estatística. Os dados foram analisados com o programa computacional SPSS® Statistics 17.0 (EUA). Resultados: A análise dos dados demonstrou diferença significativa entre os volumes médios delineados na CT e na PET/CT (p = 0,02), com evidente redução volumétrica no delineamnto por PET/CT. Houve diferença significativa entre os volumes CT delineados pelos dois observadores (p = 0,03) e uma tendência a apresentar diferença significativa entre volumes PET/CT (p = 0,05). A avaliação volumétrica intraobservador foi significativa (p < 0,01) apenas para o médico nuclear/radiologista, com redução de até 51% do volume CT e uma relação entre modalidades de 2,11 ± 0,22. Na análise dos IC, não houveram diferenças significativas entre as duas modalidades de imagem (p = 0,598). A análise dos IC intra-observadores demonstrou que para o radioterapeuta a PET/CT apresenta um impacto de 46% (IC médio = 0,54 ± 0,06), já para o nuclear/radiologista, o impacto foi de 65% (IC médio = 0,35 ± 0,06), representando uma diferença significativa (p = 0,03) em relação ao IC entre o médicos observadores. Para a análise linfonodal a PET/CT apresentou importante diferença na visualização de linfonodos, alterando 10 dos 26 casos, sendo 9 para a positividade apenas na fusão. Conclusão: A PET/CT apresentou significativo impacto no desenho do GTV e linfonodos regionais para casos de CPNPC. / Introduction: The definition of gross target volume, especially concerning cases of lung cancer, requires the greatest amount of information possible with regard to location, tumor size and tumor mobility. The literature demonstrates an important advancement using metabolic images such as PET/CT, however, its application in radiotherapy planning is still controversial due to its complexity. Objectives: To assess the impact of PET/CT in tumor delineation in cases of non-small cell lung cancer and regional lymph nodes as additional findings. Materials and Methods: Retrospectively studies of PET/CT of 26 lung cancer cases were selected. All were confirmed by biopsy, in its entirety NSCLC. All studies were performed on a PET/CT with dedicated acquisition identical parameters. Image interpretation and subsequent delineation were performed by two experienced physicians, one radiotherapist and the another nuclear/radiologist. The optimal parameters display were pre-defined, being mandatory for the designs. Each case received an identification of three random letters to access the medical images to be analyzed. The delineation was made in two main steps. The first reference to the drawing only in tumor CT and the second, after two weeks of visual rest, referring to the drawing on tumor PET/CT. Only the gross tumor volume (GTV) and regional lymph nodes were enlarged or PET + outlined. Conformity index (CI) were calculated both interobserver (11 cases), and intra-observer (26 cases). For comparison between observers and between designs in relation to the volume, was considered the nonparametric Wilcoxon test. Comparisons regarding the conformity index were made using the Student t test for paired samples. To assess the degree of agreement regarding positive lymph nodes were estimated with kappa coefficients of agreement. In all tests, p values <0.05 were considered statistically significant. Data were analyzed with the software SPSS Statistics 17.0 (USA). Results: Data analysis showed significant difference between the average volumes delineated on CT and PET/CT (p = 0.02), with obvious volume reduction. Significant difference between the volumes delineated by CT observars medical distinct classes (p = 0.03) and a tendency to present significant difference between volumes PET / CT (p = 0.05). The intraobserver volumetric evaluation was significant (p <0.001) only for observer 2, being the nuclear medicine physician / radiologist, reducing up to 51% of the volume CT and a relationship between methods of 2.11 ± 0.22. In the analysis of CI, there were no significant differences between the two imaging modalities (p = 0.598).CI analysis showed that intra-observer to observer 1 PET / CT has an impact of 46% (average CI = 0.54 ± 0.06). The viewer 2, the impact was greater, 46% (average IC = 0.39 ± 0.03), representing a difference of opinion regarding the CI (p = 0.03) between the medical classes. To regional lymph nodes with PET/CT revealed an important difference in the visualization of lymph nodes, changing 10 of the 26 cases, 9 to positivity only in the image fusion.Conclusion: PET/CT has a significant impact on the design of the GTV and regional lymph nodes in cases of NSCLC.

Os dentes incisivos inferiores apresentam, em sua maioria, canal radicular único, que pode ter conformações distintas. De acordo com a literatura científica, a presença de um segundo canal radicular pode ser constatada em 10 a 40% dos casos. A não-detecção do segundo canal é um importante fator para o insucesso do tratamento endodôntico. Esta pesquisa foi realizada com os seguintes objetivos: 1) comparar a eficácia na identificação de padrões anatômicos internos em incisivos inferiores permanentes extraídos com uso de imagem radiográfica periapical digital e de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC); e 2) determinar a prevalência de 2 canais radiculares em incisivos inferiores em imagens de TCFC de um banco de dados de exames previamente realizados, associando com localização do dente, gênero e idade do paciente. Na primeira etapa da pesquisa, 40 dentes incisivos inferiores foram submetidos a escaneamento em microtomógrafo computadorizado da FOB-USP (Skyscan 1074) para estabelecer o padrão ouro do tipo anatômico interno de cada dente. Os dentes foram então classificados em: Tipo I (1 canal radicular regular, n=12), Tipo Ia (1 canal radicular oval, n=12) e Tipo III (2 canais radiculares, n=16). Em seguida, os dentes foram divididos em 10 grupos de 4 dentes e posicionados em alvéolos de uma mandíbula humana para exposição radiográfica periapical digital direta com duas tomadas variando o ângulo horizontal de incidência (Schick CDR) e para escaneamento em 3 tomógrafos (Kodak 9000 3D, Veraviewepocs 3De e NewTom 5G) da Universidade de Loma Linda, CA, EUA. Dois examinadores treinados classificaram o tipo anatômico de cada dente e suas respostas foram comparadas ao padrão ouro estabelecido por microtomografia. Para descrição dos resultados, utilizou-se a porcentagem (%) de respostas certas / erradas. Aplicou-se o teste do qui-quadrado (X2), com nível de significância estatística de 5%, para verificação da associação entre variáveis. As concordâncias inter e intraexaminador foram determinadas por teste de kappa. Na segunda etapa da pesquisa, foram interpretadas imagens de incisivos inferiores de 100 pacientes, cujos exames estavam disponíveis no banco de dados do tomógrafo i-CAT Classic da FOB-USP. Dois examinadores avaliaram a anatomia interna de incisivos inferiores, em reconstruções axiais, sagitais e coronais, classificando-a de acordo com o número de canais radiculares. A prevalência de 2 canais radiculares foi relacionada à localização do dente e ao gênero e idade do paciente. Para descrição dos dados coletados, utilizou-se a porcentagem (%). Para verificar a associação entre variáveis, utilizou-se o teste do qui-quadrado (X2), com nível de significância estatística de 5%. Para a concordância intra e interexaminador, utilizou-se o teste de kappa. Como resultado da primeira etapa da pesquisa, obteve-se alto índice de detecção de tipos anatômicos para todos os métodos avaliados (p <0,05). Para dentes com Tipo I (1 canal radicular regular), as imagens de TCFC foram superiores em comparação à radiografia periapical digital com dupla exposição (RP= 67% de acerto; TCFC= 98% de acerto, p <0,05). Considerando os 3 aparelhos de TCFC, não houve diferença estatística significante entre eles para identificação do Tipo I. Já para dentes com Tipo Ia (1 canal radicular oval), houve diferença estatística significante somente entre radiografia periapical digital com dupla exposição e o tomógrafo NewTom (RP= 44% de acerto; TCFC NewTom= 88% de acerto). Não houve diferença significante entre os outros 2 tomógrafos e radiografia periapical ou entre os 3 tomógrafos. Considerando dentes com Tipo III (2 canais radiculares), não houve diferença estatística significante entre nenhum dos métodos. Todos os métodos apresentaram números de respostas certas semelhantes para o Tipo III, sugerindo que a radiografia periapical com dupla angulação é suficiente para identificação de 2 canais radiculares em incisivos inferiores. A concordância intraexaminador para radiografia periapical foi regular (kappa=0,40 a 0,66) e de boa a excelente para os aparelhos de TCFC (kappa=0,62 a 0,85). A concordância interexaminador para radiografia periapical foi de ruim a regular (kappa=0,25 a 0,32) e de boa a excelente para os aparelhos de TCFC (kappa=0,62 a 0,92). Na segunda etapa da pesquisa, o total de 386 incisivos inferiores foi avaliado, sendo 192 incisivos centrais e 194 incisivos laterais. A prevalência de 2 canais radiculares constatada no total de dentes foi de 16,5%, sendo de 13% em incisivos centrais e de 20% nos incisivos laterais (p >0,05). Não houve diferença estatisticamente significante entre gêneros e idades. A concordância intra e interexaminador foi regular (kappa intra=0,60; kappa inter=0,57). Como conclusão da primeira etapa da pesquisa, observou-se que a identificação do número de canais radiculares foi efetiva em todos os métodos. No entanto, limitações foram encontradas para a diferenciação da forma do canal radicular. Na segunda etapa da pesquisa, concluiuse que a presença de 2 canais radiculares em incisivos inferiores de pacientes da região de Bauru é de aproximadamente 20% e não depende da localização do dente ou de gênero e idade do paciente. / Mandibular incisors most commonly have a single root canal, which can present with different anatomic configurations. According to the literature, the presence of a second root canal can be observed in 10 - 40% of the teeth. Difficulty in detecting the second root canal is an important factor for the endodontic treatment failure. The aim of this research was: 1) to compare the efficacy of digital periapical radiography (PA) with double exposure and cone beam computed tomography (CBCT) in the identification of internal anatomic patterns in mandibular incisors, and 2) to determine the prevalence of 2 root canals in mandibular incisors using cone beam computed tomographic images of a patient database, comparing to tooth position and patients gender and age. In the first part of this research, 40 extracted mandibular incisors underwent microcomputed tomographic (micro-CT) scanning (Skyscan 1074) in order to establish the gold standard for internal anatomic pattern. The teeth were classified according to: Type I (1 regular root canal, n=12), Type Ia (1 oval root canal, n=12), and Type III (2 root canals, n=16). Then, the teeth were divided into 10 groups of 4 teeth and placed in a preserved human mandible for direct digital periapical radiographic double exposure (Schick CDR) and CBCT scans using Kodak 9000 3D, Veraviewepocs 3De and NewTom 5G. Two blinded examiners classified the anatomic pattern of each tooth and their answers were compared to the gold standard (microtomographic images). Percentage (%) of right / wrong answers was used for the statistical analysis of the results. Chi-square test (X2) was used to verify the association between variables (p <.05). Inter and intraexaminer agreements were determined using kappa values. In the second part of this research, CBCT images of a 100 patients database from FOB-USP were examined. Two examiners assessed the internal anatomy of mandibular incisors in axial, sagittal and coronal reconstructions and classified the teeth according to the number of root canals. The prevalence of 2 root canals was related to the tooth location and patients gender and age. Percentage (%) was used to describe the collected data. Chi-square test (X2) was used to verify the association between variables (p <.05). Inter and intraexaminer agreements were determined using kappa values. The results of the first part of the research showed a high level of identification of anatomic patterns for all the methods (p <0.05). Considering Type I (1 regular root canal), CBCT images were better in comparison to PA (PA= 67%; CBCT= 98%, p <0.05). There was no significant difference between the 3 CBCT scanners. For Type Ia (1 oval root canal), there was a significant difference between PA and CBCT imaging using the NewTom unit only (PA= 44%, NewTom CBCT= 88%). No significant differences were found between the other 2 CBCT units and PA or between the 3 CBCT units. Considering Type III (2 root canals), there was no significant difference between the various methods. All the methods presented similar corrected answers index for Type III, which may suggest that PA with double exposure is sufficient for the identification of 2 root canals in mandibular incisors. The intraexaminer agreement was fair for PA (kappa=0.40 to 0.66) and good to very good for the CBCT units (kappa=0.62 to 0.85). The interexaminer agreement was poor to fair for PA (kappa=0.25 to 0.32) and good to very good for CBCT units (kappa=0.62 to 0.92). In the second part of this research, the total amount of 386 mandibular incisors was assessed in CBCT images (192 mandibular central incisors and 194 mandibular lateral incisors). The overall prevalence of 2 root canals was 16.5%, and 13% in mandibular central incisors and 20% in mandibular lateral incisors (p >0.05). There was no significant difference between gender and age. The intra and interexaminer agreement was fair (kappa intra=0.60; kappa inter=0.57). For the first part of this research, it is possible to conclude that the identification of the number of root canals was effective using all the methods. However, limitations were found in differentiating the shape of the root canal. As a conclusion of the second part of this research, the presence of 2 root canals in mandibular incisors of Bauru region patients is approximately 20% and it does not depend on tooth location or patients gender and age.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10890.pdf: 10562798 bytes, checksum: 063bd7e321751780a6d96cafecfe45bc (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:01/06837-2

Orientador: Alvaro Rodolfo De Pierro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T04:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miqueles_EduardoXavierSilva_D.pdf: 22019050 bytes, checksum: 05c0fc26d4ba49669bc4f5fc2a22fe5b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A Tomografia por Fluorescência de Raios X é uma nova técnica que combina a tomografia por transmissão de Raios X e a tomografia por emissão. Uma amostra de tecido (ou corpo) é bombardeada por Raios X de alta intensidade (gerados por um síncrotron) e, metais ou outros elementos a serem estudados, emitem fluorescência para uma faixa de energia típica de cada um. Trata-se de reconstruir a densidade desses elementos (Zinco, Cobre, Iodo,...) a partir das medições da emissão por detectores externos ao longo de retas definidas por cada detector. O modelo matemático para o problema é dado pela Transformada Atenuada Generalizada de Radon. A inversa analítica da Transformada Atenuada de Radon foi um problema matemático aberto durante muitos anos. Recentemente, Fokas e Novikov, usando ferramentas da análise complexa, conseguiram uma fórmula analítica de inversão. Neste trabalho damos um passo adicional e provamos que as idéias de Fokas podem ser estendidas para a obtenção de uma fórmula analítica da Transformada Generalizada Atenuada que aparece em tomografia por fluorescência. Deduzimos também fórmulas aproximadas e métodos iterativos, baseados na inversão da própria Transformada de Radon assim como da sua correspondente atenuada. Apresentamos uma extensa comparacão entre os diferentes métodos usando dados reais e simulados / Abstract: X-ray fluorescence computed tomography (xfct) is a synchrotron based imaging modality similar to stimulated emission tomography [37]. It aims at reconstructing the concentration distribution of a heavy metal (Copper, Zinc, Iron) or other elements like Iodine, inside a body or an object. In xfct a sample is irradiated with high intensity monochromatic synchrotron X-rays with energy greater than the K-shell binding energy of the elements of interest. This stimulates fluorescence emission, at certain characteristic energies, isotropically distributed, which are detected by a detector placed parallel to the direction of the incident beam [49]. Part of the emission is absorbed by the sample, so, correction for attenuation is essential to obtain qualitative better results. Mapping fluorescence emission density distributions has many important applications in medical imaging (malignancy analysis for example), and mineralogy (determination of rocks 3D structure) It has been recently shown by Fokas [68, 69] and Novikov [30] that the spectral analysis of a particular partial differential equation yields the inversion formula for the problem of computerized emission tomography. In this thesis we show that a similar analysis can be made for the case of xfct. Also, we derive approximate and iterative methods to find the solution of the physical problem / Doutorado / Problemas inversos / Doutor em Matemática Aplicada