Yes / Shamanic belief systems represent the first form of religious practice visible within the global archaeological record. Here we report on the earliest known evidence of shamanic costume: modified red deer crania headdresses from the Early Holocene site of Star Carr (c. 11 kya). More than 90% of the examples from prehistoric Europe come from this one site, establishing it as a place of outstanding shamanistic/cosmological significance. Our work, involving a programme of experimental replication, analysis of macroscopic traces, organic residue analysis and 3D image acquisition, metrology and visualisation, represents the first attempt to understand the manufacturing processes used to create these artefacts. The results produced were unexpected—rather than being carefully crafted objects, elements of their production can only be described as expedient. / AHRC

Dans le cadre du développement accru d’implants crâniens actifs, l’étude de la résistance du complexe crâne-implant face à des chocs modérés est nécessaire afin d’assurer la sécurité du patient. Le but de cette thèse est de quantifier l’interaction mécanique entre le crâne et l’implant afin de développer un modèle éléments finis prédictif utilisable pour la conception des futurs dispositifs. Dans un premier temps, des essais matériaux sur titane et silicone ont permis d’extraire les paramètres élastiques, plastiques et de viscosité de leurs lois de comportement. Ces paramètres ont ensuite été implémentés dans un modèle éléments finis de l’implant sous sollicitations dynamiques, validé par des essais de choc de 2,5 J. L’implant dissipe une partie de l’énergie du choc et le modèle obtenu permet d’optimiser la conception de l’implant afin qu’il reste fonctionnel et étanche après l’impact. La troisième partie porte sur l’élaboration d’un modèle éléments finis du complexe crâne-implant sous sollicitations dynamiques. Des essais sur têtes cadavériques ovines ont permis d’optimiser les paramètres d’endommagement du crâne. Le modèle complet du complexe crâne-implant, corrélé à des essais de choc, apporte des éléments de réponses sur le comportement du crâne implanté face un choc mécanique, permettant ainsi d’optimiser la conception de l’implant afin de garantir l’intégrité du crâne.Ce modèle représente un premier outil pour l’analyse de l’interaction mécanique entre crâne et implant actif, et permet de dimensionner ce dernier de sorte à garantir son fonctionnement et son étanchéité, tout en assurant l’intégrité du crâne. / Active cranial implants are more and more developed to cure neurological diseases. In this context it is necessary to evaluate the mechanical resistance of the skull-implant complex under impact conditions as to ensure the patient’s security. The aim of this study is to quantify the mechanical interactions between the skull and the implant as to develop a finite element model for predictive purpose and for use in cranial implant design methodologies for future implants. First, material tests were necessary to identify the material law parameters of titanium and silicone. They were then used in a finite element model of the implant under dynamic loading, validated against 2.5 J-impact tests. The implant dissipates part of the impact energy and the model enables to optimize the design of implants for it to keep functional and hermetic after the impact. In the third part, a finite element model of the skull-implant complex is developed under dynamic loading. Impact tests on ovine cadaver heads are performed for model validation by enhancing the damage parameters of the three-layered skull and give insight into the behavior of the implanted skull under impact.This model is a primary tool for analyzing the mechanical interaction between the skull and an active implant and enables for an optimized design for functional and hermetic implants, while keeping the skull safe.

Buscando alternativas ao enxerto ósseo autógeno para reconstruções craniofaciais, propõe-se a utilização de aloenxerto ósseo de crânio criopreservado, irradiado e enriquecido com medula óssea autógena.Vinte e um coelhos foram sacrificados e tiveram seus ossos parietais retirados, criopreservados e irradiados com irradiação gama em dose de 50kGy. Os aloenxertos foram implantados em defeitos nos crânios de vinte e um receptores. À esquerda implantava-se o aloenxerto ósseo puro e à direita o aloenxerto adicionado de medula óssea autógena. Os coelhos foram sacrificados em duas, cinco e dez semanas e os enxertos submetidos à análise macroscópica e histomorfométrica. Todos os enxertos apresentavam-se fixos ao leito. Os parâmetros histomorfométricos não mostraram diferenças estatisticamente significante. / Searching for alternatives to autogenous bone graft in craniofacial reconstructions, it is proposed deep-frozen, irradiated calvarial bone allograft added with autogenous bone marrow utilization. Twenty and one rabbits were sacrificed and their parietal bones harvest, deep-frozen and gamma irradiated with 50kGy. The allografts were implanted in twenty one other rabbits. At left side only allograft were placed, at right side were put allografts added with autogenous bone marrow. The animals were sacrificed in two, five and ten weeks. Macroscopical examination showed all grafts fixed at the host bone, the histomorphometric analysis did not showed significant statistical differences between the left and right sides.

Cone Beam Computed Tomography (CBCT) is a medical imaging technique routinely employed for diagnosis and treatment of patients with cranio-maxillo-facial defects. CBCT 3D reconstruction and segmentation of bones such as mandible or maxilla are essential procedures in orthodontic treatments. However, CBCT images present characteristics that are not desirable for processing, including low contrast, inhomogeneity, noise, and artifacts. Besides, values assigned to voxels are relative Hounsfield Units (HU), unlike traditional Computed Tomography (CT). Such drawbacks render CBCT segmentation a difficult and time-consuming task, usually performed manually with tools designed for medical image processing. We introduce two interactive two-stage methods for 3D segmentation of CBCT data: i) we first reduce the CBCT image resolution by grouping similar voxels into super-voxels defining a graph representation; ii) next, seeds placed by users guide graph clustering algorithms, splitting the bones into mandible and skull. We have evaluated our segmentation methods intensively by comparing the results against ground truth data of the mandible and the skull, in various scenarios. Results show that our methods produce accurate segmentation and are robust to changes in parameter settings. We also compared our approach with a similar segmentation strategy and we showed that it produces more accurate segmentation of the mandible and skull. In addition, we have evaluated our proposal with CT data of patients with deformed or missing bones. We obtained more accurate segmentation in all cases. As for the efficiency of our implementation, a segmentation of a typical CBCT image of the human head takes about five minutes. Finally, we carried out a usability test with orthodontists. Results have shown that our proposal not only produces accurate segmentation, as it also delivers an effortless and intuitive user interaction. / Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC) é uma modalidade para obtenção de imagens médicas 3D do crânio usada para diagnóstico e tratamento de pacientes com defeitos crânio-maxilo-faciais. A segmentação tridimensional de ossos como a mandíbula e a maxila são procedimentos essências em tratamentos ortodônticos. No entanto, a TCFC apresenta características não desejáveis para processamento digital como, por exemplo, baixo contraste, inomogeneidade, ruído e artefatos. Além disso, os valores atribuídos aos voxels são unidades de Hounsfield (HU) relativas, diferentemente da Tomografia Computadorizada (TC) tradicional. Esses inconvenientes tornam a segmentação de TCFC uma tarefa difícil e demorada, a qual é normalmente realizada por meio de ferramentas desenvolvidas para processamento digital de imagens médicas. Esta tese introduz dois métodos interativos para a segmentação 3D de TCFC, os quais são divididos em duas etapas: i) redução da resolução da TCFC por meio da agrupamento de voxels em super-voxels, seguida da criação de um grafo no qual os vértices são super-voxels; ii) posicionamento de sementes pelo usuário e segmentação por algoritmos de agrupamento em grafos, o que permite separar os ossos rotulados. Os métodos foram intensamente avaliados por meio da comparação dos resultados com padrão ouro da mandíbula e do crânio, considerando diversos cenários. Os resultados mostraram que os métodos não apenas produzem segmentações precisas, como também são robustos a mudanças nos parâmetros. Foi ainda realizada uma comparação com um trabalho relacionado, gerando melhores resultados tanto na segmentação da mandíbula quanto a do crânio. Além disso, foram avaliadas TCs de pacientes com ossos faltantes e quebrados. A segmentação de uma TCFC é realizada em cerca de 5 minutos. Por fim, foram realizados testes com usuarios ortodontistas. Os resultados mostraram que nossa proposta não apenas produz segmentações precisas, como também é de fácil interação.

INTRODUÇÃO: Pacientes com deficiência de GH e síndrome de Turner, associados a baixa estatura, são beneficiados com o tratamento com GH. Há controvérsias sobre a atuação deletéria do GH no crescimento craniofacial, porém a maioria dos trabalhos é retrospectiva. Nosso objetivo foi realizar estudo prospectivo para avaliar o crescimento craniofacial de pacientes em tratamento com GH e o possível desenvolvimento de traços acromegálicos. CASUÍSTICA: 30 pacientes com idade cronológica de 4,6 a 23 anos e idade óssea de 1,5 a 13 anos divididos em 3 grupos baseados no diagnóstico e uso de GH: grupo 1- pacientes virgem de tratamento com GH portadores de hipopituitarismo e deficiência isolada (n=6); grupo 2: pacientes já em tratamento com GH: portadores de hipopituitarismo e deficiência isolada (n=16); grupo 3: pacientes com síndrome de Turner em tratamento com GH (n=8). A dose do GH utilizada foi de 0.1 a 0.15 U/kg/dia, via subcutânea, à noite, por 2 a 11 anos. MÉTODOS: medidas antropométricas (altura, pés e mãos), radiografia panorâmica, telerradiografia seguida pela análise cefalométrica de Ricketts e medidas lineares da base do crânio, altura facial, terço inferior da face, mandíbula e maxila, e fotografia facial de frente e perfil anualmente, por no mínimo 3 anos. As medidas lineares citadas foram comparadas com a média da população brasileira e entre si para avaliar o desenvolvimento craniofacial individual. As medidas de mãos e pés foram comparadas com atlas de morfometria e consideradas alteradas quando >P97. Os níveis de IGF1 e IGFBP3 foram mensurados a cada 6 meses para adequação da dose de GH. Os resultados foram analisados estatisticamente tomando-se como significantes valores de p<0,05. RESULTADOS: grupos 1 e 2 (deficiência isolada de GH ou hipopituitarismo): 3 pacientes com perfil desarmonioso obtiveram harmonia, 2 pacientes devido ao crescimento mandibular e um paciente devido ao crescimento maxilar, nenhum paciente desenvolveu desarmonia facial; observamos aumento significante da base posterior do crânio, mandíbula e terço inferior da face (p<0,05). Grupo 3 (síndrome de Turner): 2 pacientes com face desarmoniosa obtiveram harmonia, devido ao crescimento mandibular e nenhuma paciente desenvolveu desarmonia facial. Todos os pacientes, quando comparadas a análise cefalométrica de Ricketts inicial e final, mantiveram o mesmo padrão de crescimento facial. Observamos aumento das mãos em 2 pacientes (1 do sexo masculino com deficiência de GH e outra com síndrome de Turner), enquanto que o aumento dos pés foi observado em 50% das pacientes com síndrome de Turner e em 32% dos pacientes com deficiência de GH. CONCLUSÕES: A comparação das medidas cefalométricas do grupo de pacientes com deficiência de GH, virgem de tratamento, demonstrou maior atuação do GH no crescimento da base posterior do crânio e mandíbula; todos os pacientes mantiveram o mesmo padrão de crescimento craniofacial durante o acompanhamento; não houve correlação estatisticamente significante entre as medidas cefalométricas e a harmonia da face, portanto a associação dos métodos de cefalometria e análise facial por fotografia é necessária para avaliar a atuação do GH no crescimento craniofacial, houve melhora da harmonia facial em 28% dos pacientes retrognatas, devido ao crescimento mandibular, portanto pacientes retrognatas podem ser beneficiados com o tratamento com GH; não observamos desenvolvimento de desproporções faciais e nenhum paciente desenvolveu desarmonia facial no decorrer do tratamento com doses padronizadas de GH. Observamos, no entanto, aumento das extremidades, principalmente dos pés. / INTRODUCTION: Patients with GH deficiency and Turner syndrome, associated to short stature can benefit from GH treatment. There are controversies on the deleterious effect of GH on craniofacial growth; however, most of the studies are retrospective. Our objective was to carry out a prospective study to evaluate the craniofacial growth of patients in treatment with GH and the possible development of acromegalic features. PATIENTS: 30 patients with chronological age of 4.6 to 23 years and bone age of 1.5 to 13 years divided in 3 groups based on the diagnosis and GH use: group 1- patients with hypopituitarism and isolated GH deficiency naïve to GH treatment (n=6); group 2: patients with hypopituitarism and isolated GH deficiency (n=16) and group 3: patients with Turner syndrome, both already on GH treatment (n=8). GH treatment (0.1 to 0.15 U/kg/day, subcutaneously) was carried out at the night for 2 to 11 years. METHODS: Anthropometrical (height, hands and feet) measurements, panoramic x-ray, teleradiography followed by cephalometric analysis according to Ricketts and linear measurements of the skull base, facial height, lower third of the face, lower jaw and maxilla, and frontal and profile analysis of face by photography were made annually, for at least 3 years. The mentioned linear measurements were compared with the average Brazilian population and among themselves to evaluate the individual craniofacial development. The hand and foot size measurements were compared with a morphometric atlas and were considered increased when >P97. The levels of IGF1 and IGFBP3 were measured each 6 months for GH dose adequacy. The results were analyzed statistically and p values < 0.05 were considered statistically significant. RESULTS: Group 1 and 2 with isolated GH deficiency or hypopituitarism: 3 patients with disharmonious profile attained harmony, 2 due to the mandibular growth and 1 patient due to maxillary growth; no patient developed facial disharmony; we observed a significant increase of the posterior skull base, inferior jaw and lower third of the face (P<0.05). Group 3 with Turner syndrome: 2 patients with facial disharmony obtained harmony due to the mandibular growth and no patient developed facial disharmony. All of the patients maintained the same pattern of facial growth when the initial and final cephalometric analyses according to Ricketts were compared. Hand size increase was observed in 2 patients (1 with GH deficiency and another with Turner syndrome); foot size increase was observed in 50% of the patients with Turner syndrome and in 32% of the patients with GH deficiency. CONCLUSIONS: The comparison of the cephalometric measurements of the group with GH deficiency naïve to GH treatment, demonstrated a greater GH effect on the growth of the posterior skull base and jaw; all of the patients had kept the same craniofacial growth pattern during the follow-up; there was no statistically significant correlation between the cephalometric measurements and facial harmony; therefore, the association of the methods of cephalometric and facial analysis through photography is mandatory to evaluate the effect of GH on craniofacial growth. There was an improvement in the facial harmony in 28% of the retrognathic patients due to mandibular growth; therefore, patients with mandibular retrognathism can benefit from GH treatment. None of the patients treated with standardized doses of GH developed facial disharmony during treatment. We observed however, an increase of the extremities, mainly of the feet.

Introdução e Objetivos: Falha óssea craniana após craniectomia descompressiva (CD) causa alterações neurológicas que podem estar associadas a modificações da anatomia cortical e hemodinâmica encefálica. Nosso objetivo foi avaliar se essas alterações ocorrem e se estão associadas ao prognóstico neurológico. Métodos: Avaliamos prospectivamente doentes com falha craniana após CD pelo método de Tomografia com estudo de perfusão (TCP) e Doppler Transcraniano (DTC) antes e entre 15 e 30 dias após a cranioplastia. O exame neurológico sistematizado e avaliação de escalas prognósticas (mRs, MEEM, índice de Barthel) foi realizado antes e seis meses após a operação. Resultados: Nós avaliamos 30 doentes, 15 (50%) com CD relacionada a traumatismo cranioencefálico (TCE) e 15 (50%) devido a doença cerebrovascular (DCV). Observamos que houve melhora satisfatória de queixas neurológicas, além de melhora significativa da mRs (p=0,003), MEEM (p < 0,001) e índice de Barthel (p=0,002). Houve reestruturação significativa da superfície cortical, tanto anterior (p < 0,001) quanto posterior (p=0,045). A diferença cortical posterior mostrou correlação com melhora do MEEM (p=0,03; r=-0,4) e índice de Barthel (p=0,035; r=-0,39). As alterações da anatomia encefálica foram mais evidentes em doentes com antecedente de DCV do que TCE. A relação entre a radiodensidade da substância cinzenta (SC) e branca (SB) apresentou elevação (p=0,007), sem correlação com prognóstico. A TCP demonstrou redução da duração média de trânsito (DMT) de 8,23 ± 1,30 segundos(s) para 7,50 ± 1,21 s (p=0,02) e do volume sanguíneo cerebral de 2,29 ± 0,58 ml/100g para 2,00±0,59 ml/100g (p=0,037) apenas no lado operado. O fluxo sanguíneo cerebral (FSC) não demonstrou alterações significativas em nenhum dos lados. Observamos correlação moderada entre DMT (diferença entre lado operado e não operado) com força muscular contralateral (r=-0,4, p =0,034). Na divisão entre grupos, a redução da DMT ocorreu no TCE e DCV mas, foi significativa apenas no primeiro grupo. Houve aumento significativo da velocidade de fluxo na artéria cerebral média tanto homolateral de 49,89±14,79 para 62,32±14,29 (p < 0,001) quanto contralateral de 53,95 ± 11,65 para 58,84±14,17 (p < 0,002) no exame de DTC. Observamos correlação com prognóstico neurológico tanto homolateral (MEEM; p=0,033, r= 0,55) quanto contralateral (mRs; p=0,031, r= -0,48) além de evidência de aumento da velocidade de fluxo em doentes com TCE e DCV mas, significativa apenas em doentes com DVC. Conclusões: As alterações do DTC e DMT apresentam correlação com prognóstico neurológico, representam possível recuperação da hemodinâmica encefálica mas, com comportamento diferente entre doentes com TCE e DCV. Após a cranioplastia ocorre melhora neurológica que se correlaciona com as alterações da anatomia cortical / Introduction and Objectives: Cranial vault defects after decompressive craniectomy (DC) causes neurological disorders that may be associated with changes in brain anatomy and hemodynamics. Our objective was to evaluate whether these changes occur and if they were associated with neurological prognosis. Methods: We prospectively evaluated patients with bone defect after DC with computed tomography perfusion (CTP) and transcranial Doppler Sonography (TCD) before and between 15 and 30 days after cranioplasty . We performed neurological examination and prognostic scales (mRs, MMSE and Barthel index) before and after six months. Results: We studied 30 patients, 15 (50%) had DC related to traumatic brain injury (TBI) and 15 (50%) due to cerebrovascular disease (CVD). We observed a satisfactory improvement of neurological complaints, as well as significant improvement in mRs (p= 0.003), MMSE (p < 0.001) and Barthel index (p=0.002). Significant anatomical expansion of both cerebral hemispheres, including anterior (p < 0.001), posterior (p=0.045), and cortical surface. The posterior measurements was correlated with improvement in the MMSE (p=0.03; r=-0.4) and Barthel index (p=0.035; r=-0.39). Brain anatomy changes were more evident in patients with history of CVD than TBI. Increase in radiodensity relationship between gray and white matter by CT scan (p=0.007) were observed without correlation with prognosis. TCP showed mean transit time (MTT) decrease from 8.23 ± 1.30 seconds (s) to 7.50 ± 1.21 s (p=0.02) and cerebral blood volume (CBV) from 2.29 ± 0.58 ml/100g to 2.00 ± 0.59 ml/100g (p=0.037) both in operated side. Cerebral blood flow (CBF) did not show significant changes in either side. We verified moderate correlation between MTT and contralateral muscle strength (r=-0.4; p=0.034). In the sub groups analysis, MTT decrease in TBI and CVD but was significant only in TBI patients. TCD showed a significant increase in middle cerebral artery flow velocity from 49.89±14.79 to 62.32±14.29 (p < 0.001) ipsilateral and from 53.95 ± 11.65 to 58.84 ± 14.17 (p < 0.002) contralateral to cranioplasty side. There was correlation between TCD changes and neurological prognosis ipsilateral (MMSE; p=0.033, r=0.55) and contralateral (MRS; p=0.031, r=-0.48) to operated side, besides flow velocity increased in TBI and CVD but was significant only in CVD patients. Conclusions: The TCD and MTT changes were correlated with neurological prognosis, represent recovery of brain hemodynamic condition but different behavior between TBI and CVD patients. After cranioplasty occurs neurological improvement that also correlates with anatomical changes in cortical surface

Cone Beam Computed Tomography (CBCT) is a medical imaging technique routinely employed for diagnosis and treatment of patients with cranio-maxillo-facial defects. CBCT 3D reconstruction and segmentation of bones such as mandible or maxilla are essential procedures in orthodontic treatments. However, CBCT images present characteristics that are not desirable for processing, including low contrast, inhomogeneity, noise, and artifacts. Besides, values assigned to voxels are relative Hounsfield Units (HU), unlike traditional Computed Tomography (CT). Such drawbacks render CBCT segmentation a difficult and time-consuming task, usually performed manually with tools designed for medical image processing. We introduce two interactive two-stage methods for 3D segmentation of CBCT data: i) we first reduce the CBCT image resolution by grouping similar voxels into super-voxels defining a graph representation; ii) next, seeds placed by users guide graph clustering algorithms, splitting the bones into mandible and skull. We have evaluated our segmentation methods intensively by comparing the results against ground truth data of the mandible and the skull, in various scenarios. Results show that our methods produce accurate segmentation and are robust to changes in parameter settings. We also compared our approach with a similar segmentation strategy and we showed that it produces more accurate segmentation of the mandible and skull. In addition, we have evaluated our proposal with CT data of patients with deformed or missing bones. We obtained more accurate segmentation in all cases. As for the efficiency of our implementation, a segmentation of a typical CBCT image of the human head takes about five minutes. Finally, we carried out a usability test with orthodontists. Results have shown that our proposal not only produces accurate segmentation, as it also delivers an effortless and intuitive user interaction. / Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC) é uma modalidade para obtenção de imagens médicas 3D do crânio usada para diagnóstico e tratamento de pacientes com defeitos crânio-maxilo-faciais. A segmentação tridimensional de ossos como a mandíbula e a maxila são procedimentos essências em tratamentos ortodônticos. No entanto, a TCFC apresenta características não desejáveis para processamento digital como, por exemplo, baixo contraste, inomogeneidade, ruído e artefatos. Além disso, os valores atribuídos aos voxels são unidades de Hounsfield (HU) relativas, diferentemente da Tomografia Computadorizada (TC) tradicional. Esses inconvenientes tornam a segmentação de TCFC uma tarefa difícil e demorada, a qual é normalmente realizada por meio de ferramentas desenvolvidas para processamento digital de imagens médicas. Esta tese introduz dois métodos interativos para a segmentação 3D de TCFC, os quais são divididos em duas etapas: i) redução da resolução da TCFC por meio da agrupamento de voxels em super-voxels, seguida da criação de um grafo no qual os vértices são super-voxels; ii) posicionamento de sementes pelo usuário e segmentação por algoritmos de agrupamento em grafos, o que permite separar os ossos rotulados. Os métodos foram intensamente avaliados por meio da comparação dos resultados com padrão ouro da mandíbula e do crânio, considerando diversos cenários. Os resultados mostraram que os métodos não apenas produzem segmentações precisas, como também são robustos a mudanças nos parâmetros. Foi ainda realizada uma comparação com um trabalho relacionado, gerando melhores resultados tanto na segmentação da mandíbula quanto a do crânio. Além disso, foram avaliadas TCs de pacientes com ossos faltantes e quebrados. A segmentação de uma TCFC é realizada em cerca de 5 minutos. Por fim, foram realizados testes com usuarios ortodontistas. Os resultados mostraram que nossa proposta não apenas produz segmentações precisas, como também é de fácil interação.

Objetivo: O objetivo deste trabalho foi verificar a existência de variações da morfometria de base de crânio entre indivíduos com fissura labiopalatal, com deformidade dentofacial e sem deformidade dentofacial, grupo controle. Metodologia: Três grupos de indivíduos, um grupo com deformidade dentofacial sem associação com fissura labiopalatal (DFSF), outro com fissura labiopalatal (FS), e outro grupo de pacientes sem fissura e sem deformidade (CTRL - Controle), foram elencados por meio de registros de prontuários e de imagens em DICOM (Digital Imaging Communications in Medicine) de suas tomografias computadorizadas. Por meio da identificação dos pontos cefalométricos basio (Ba), sela (S) e nasio (N), no software Dolphin Imaging 11.9, obteve-se a distância entre os pontos Ba-S (DBaS), S-N (DSN) bem como o ângulo formado entre os pontos Ba-S-N (AnGBaSN). As variáveis cefalométricas em questão foram avaliadas considerando (p<0,05). Resultados: Vinte indivíduos compuseram cada um dos grupos. Verificamos que a distância S-N (DSN) não apresentou diferença estatística entre os grupos, mas a distância Ba-S (DBaS) e o ângulo Ba-S-N (AnGBaSN) apresentaram diferenças estatísticas quando comparados os três grupos. O ângulo Ba-S-N (AnGBaSN) não apresentou diferença estatística quando comparados o grupo controle (CTRL) e o grupo de pacientes portadores de fissura labiopalatal (FS), mas apresentou diferença estatística em relação ao do grupo de pacientes com deformidades faciais sem fissuras labiopalatais (DFSF). A distância BaS (DBaS) apresentou diferença estatística entre o grupo de pacientes portadores de fissuras (FS) em relação aos outros dois grupos. Conclusão: Diferenças na morfometria da base de crânio entre indivíduos com deformidade dentofacial associada ou não a fissuras labiopalatais sugerem que valores padronizados para análises cefalométricas que envolvam tais estruturas sejam usadas com cautela. Novos padrões cefalométricos, em especial por análise 3D, são desejáveis para compensação dessas diferenças anatômicas. / Objective: The aim of this study was to verify the existence of variations of the skull base morphometry between patients with cleft lip and palate, with dentofacial deformity group and without dentofacial deformity (control group). Methodology: Three groups of patients, one group with dentofacial deformity associated without cleft lip and palate (DFSF), another with cleft lip and palate (FS), and another group of patients without cleft and without deformity (CTRL) were included by means of medical records and DICOM (Digital Imaging Communications in Medicine) images of their CT (Computed Tomography) scans. By identifying the basio (Ba), sela (S) and nasio (N) cephalometric points in the Dolphin Imaging 11.9 software, the distance between the points Ba-S (DBaS), S-N(DSN) and the angle formed between points Ba-S-N (AnGBaSN) were the variables. They were statistically evaluated by means of the p> 0.05. Results: Twenty patients were included on each group. We found that the distance S-N (DSN) is not statistically different between the groups, but the Ba-S distance (DBaS) and the Ba-S-N angle (AnGBaSN) are statistically different when compared the three groups. The Ba-S-N angle (AnGBaSN) did not present statistically different when compared to the control group (CTRL) and the group cleft lip and palate patients (FS), but presented statistical difference in relation to the group of patients with facial deformities without cleft lip and palate (DFSF). The distance BaS (DBaS) presented statistical difference between the group of patients with fissures (FS) in relation to the other two groups. Conclusion: Differences in skull base morphometry among patients with dentofacial deformity associated or not with cleft lip and palate suggest that standardized values for cephalometric analyzes involving such structures should be used with caution. New cephalometric patterns, especially by 3D analysis, are desirable to compensate for these anatomical differences.

Introdução e Objetivos: Falha óssea craniana após craniectomia descompressiva (CD) causa alterações neurológicas que podem estar associadas a modificações da anatomia cortical e hemodinâmica encefálica. Nosso objetivo foi avaliar se essas alterações ocorrem e se estão associadas ao prognóstico neurológico. Métodos: Avaliamos prospectivamente doentes com falha craniana após CD pelo método de Tomografia com estudo de perfusão (TCP) e Doppler Transcraniano (DTC) antes e entre 15 e 30 dias após a cranioplastia. O exame neurológico sistematizado e avaliação de escalas prognósticas (mRs, MEEM, índice de Barthel) foi realizado antes e seis meses após a operação. Resultados: Nós avaliamos 30 doentes, 15 (50%) com CD relacionada a traumatismo cranioencefálico (TCE) e 15 (50%) devido a doença cerebrovascular (DCV). Observamos que houve melhora satisfatória de queixas neurológicas, além de melhora significativa da mRs (p=0,003), MEEM (p < 0,001) e índice de Barthel (p=0,002). Houve reestruturação significativa da superfície cortical, tanto anterior (p < 0,001) quanto posterior (p=0,045). A diferença cortical posterior mostrou correlação com melhora do MEEM (p=0,03; r=-0,4) e índice de Barthel (p=0,035; r=-0,39). As alterações da anatomia encefálica foram mais evidentes em doentes com antecedente de DCV do que TCE. A relação entre a radiodensidade da substância cinzenta (SC) e branca (SB) apresentou elevação (p=0,007), sem correlação com prognóstico. A TCP demonstrou redução da duração média de trânsito (DMT) de 8,23 ± 1,30 segundos(s) para 7,50 ± 1,21 s (p=0,02) e do volume sanguíneo cerebral de 2,29 ± 0,58 ml/100g para 2,00±0,59 ml/100g (p=0,037) apenas no lado operado. O fluxo sanguíneo cerebral (FSC) não demonstrou alterações significativas em nenhum dos lados. Observamos correlação moderada entre DMT (diferença entre lado operado e não operado) com força muscular contralateral (r=-0,4, p =0,034). Na divisão entre grupos, a redução da DMT ocorreu no TCE e DCV mas, foi significativa apenas no primeiro grupo. Houve aumento significativo da velocidade de fluxo na artéria cerebral média tanto homolateral de 49,89±14,79 para 62,32±14,29 (p < 0,001) quanto contralateral de 53,95 ± 11,65 para 58,84±14,17 (p < 0,002) no exame de DTC. Observamos correlação com prognóstico neurológico tanto homolateral (MEEM; p=0,033, r= 0,55) quanto contralateral (mRs; p=0,031, r= -0,48) além de evidência de aumento da velocidade de fluxo em doentes com TCE e DCV mas, significativa apenas em doentes com DVC. Conclusões: As alterações do DTC e DMT apresentam correlação com prognóstico neurológico, representam possível recuperação da hemodinâmica encefálica mas, com comportamento diferente entre doentes com TCE e DCV. Após a cranioplastia ocorre melhora neurológica que se correlaciona com as alterações da anatomia cortical / Introduction and Objectives: Cranial vault defects after decompressive craniectomy (DC) causes neurological disorders that may be associated with changes in brain anatomy and hemodynamics. Our objective was to evaluate whether these changes occur and if they were associated with neurological prognosis. Methods: We prospectively evaluated patients with bone defect after DC with computed tomography perfusion (CTP) and transcranial Doppler Sonography (TCD) before and between 15 and 30 days after cranioplasty . We performed neurological examination and prognostic scales (mRs, MMSE and Barthel index) before and after six months. Results: We studied 30 patients, 15 (50%) had DC related to traumatic brain injury (TBI) and 15 (50%) due to cerebrovascular disease (CVD). We observed a satisfactory improvement of neurological complaints, as well as significant improvement in mRs (p= 0.003), MMSE (p < 0.001) and Barthel index (p=0.002). Significant anatomical expansion of both cerebral hemispheres, including anterior (p < 0.001), posterior (p=0.045), and cortical surface. The posterior measurements was correlated with improvement in the MMSE (p=0.03; r=-0.4) and Barthel index (p=0.035; r=-0.39). Brain anatomy changes were more evident in patients with history of CVD than TBI. Increase in radiodensity relationship between gray and white matter by CT scan (p=0.007) were observed without correlation with prognosis. TCP showed mean transit time (MTT) decrease from 8.23 ± 1.30 seconds (s) to 7.50 ± 1.21 s (p=0.02) and cerebral blood volume (CBV) from 2.29 ± 0.58 ml/100g to 2.00 ± 0.59 ml/100g (p=0.037) both in operated side. Cerebral blood flow (CBF) did not show significant changes in either side. We verified moderate correlation between MTT and contralateral muscle strength (r=-0.4; p=0.034). In the sub groups analysis, MTT decrease in TBI and CVD but was significant only in TBI patients. TCD showed a significant increase in middle cerebral artery flow velocity from 49.89±14.79 to 62.32±14.29 (p < 0.001) ipsilateral and from 53.95 ± 11.65 to 58.84 ± 14.17 (p < 0.002) contralateral to cranioplasty side. There was correlation between TCD changes and neurological prognosis ipsilateral (MMSE; p=0.033, r=0.55) and contralateral (MRS; p=0.031, r=-0.48) to operated side, besides flow velocity increased in TBI and CVD but was significant only in CVD patients. Conclusions: The TCD and MTT changes were correlated with neurological prognosis, represent recovery of brain hemodynamic condition but different behavior between TBI and CVD patients. After cranioplasty occurs neurological improvement that also correlates with anatomical changes in cortical surface

To facilitate examination for osteogenesis and follow up after craniotomy similar head models called phantoms are made. The head phantom should emulate the tissues from a real head. This requires that the realistic head phantom have the same electrical properties as relative permittivity (dielectric constant) and conductivity. Both must be validated and matched for right frequency spectrum. Validation measurements are performed by a coaxial slim probe connected to an Agilent Technologies E8364B network analyzer. The range of frequency measured is from 1 to 50 GHz, but matching will only be processed for 1 to 10 GHz. The resonance frequency for the antenna or sensor, which later will be used, is 2.4 GHz. The end results of the head phantom consists of three different tissues or layers (skin, bone and brain). Cavities will be created in the bone and will act as different defects or stages of re-growing bone. Phantom cube is done for examining the influence of implant in bone. Insertions of cube samples are made to emulate intermediates between implant and bone. Keywords: agar, BMP, body morphogenetic protein, bone implant, brain phantom, craniosynostosis, craniotomy, cube phantom, phantom, re-growing bone, skin phantom, skull phantom, tissue.