O fundamento do sucesso da terapia endodôntica é baseado no controle da contaminação microbiana presente no sistema de canais radiculares. Com essa finalidade, novos sistemas de irrigação têm sido desenvolvidos, demonstrando maior eficácia e segurança, destacando-se a irrigação por Pressão Apical Negativa (ANP) e a Irrigação Ultrassônica Passiva (PUI). O presente estudo in vivo teve como objetivo comparar a ANP e a PUI no reparo apical e periapical de dentes de cães com lesão periapical crônica, tendo como controle a irrigação convencional por Pressão Positiva (PP). Um total de 60 canais radiculares de pré-molares, com lesões periapicais experimentalmente induzidas, foram submetidos ao tratamento endodôntico em sessão única. Radiografias periapicais foram realizadas após a indução das lesões periapicais. Os dentes foram aleatoriamente divididos em 3 grupos: Grupo I - Irrigação por Pressão Apical Negativa (n=20 canais radiculares); Grupo II - Irrigação Ultrassônica Passiva (n=20 canais radiculares) e Grupo III - Irrigação por Pressão Positiva (controle) (n=20 canais radiculares). Após 180 dias, os animais foram eutanasiados, as peças removidas e submetidas ao processamento histotécnico para a análise histopatológica morfológica e morfométrica, em cortes corados com HE, sob microscopia convencional e de fluorescência. A análise radiográfica do tamanho das lesões periapicais foi realizada através da comparação das medidas das áreas das lesões antes e 180 dias após o tratamento endodôntico. Também foi realizada a histoenzimologia para a Fosfatase Ácida Resistente ao Tartarato (TRAP), para a marcação de osteoclastos, e a coloração de Brown e Brenn, para avaliar a presença de bactérias e sua localização. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística por meio do teste de Kruskal-Wallis. O nível de significância adotado foi de 5%. Observou-se que não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos com relação à resposta radiográfica (p=0,91). Na comparação dos parâmetros histopatológicos, o grupo I apresentou resultados mais homogêneos. Houve diferença estatisticamente significante entre os grupos I e III, com infiltrado inflamatório mais suave no grupo I (p=0,02), enquanto o grupo II foi semelhante aos grupos I e III. Na comparação das variáveis numéricas (morfometria em microscopia de fluorescência e TRAP), não foi possível observar diferença significativa entre os grupos (p>0,05). Os resultados deste estudo in vivo demonstraram que a irrigação por ANP resultou em resposta inflamatória mais suave, em comparação ao grupo controle, porém, semelhante à PUI. Nos demais aspectos, a resposta dos tecidos apicais e periapicais, após irrigação por ANP ou PUI, foi semelhante à irrigação convencional por PP. / A successful endodontic therapy relies on the control of microbial contamination of the root canal system. For this purpose, new irrigation systems with greater efficacy and safety have been developed, standing out the apical negative pressure (ANP) and the passive ultrasonic (PUI) irrigation systems. The aim of this in vivo study was to compare apical positive pressure irrigation (PP - conventional irrigation), ANP and PUI in the apical and periapical repair of dogs teeth with chronic periapical lesion. Sixty root canals of premolars with experimentally induced periapical lesions were subjected to a single-session endodontic treatment. Periapical radiographs were taken after inducing the periapical lesions. The teeth were randomly assigned to three groups: Group I: ANP with EndoVac (n=20 root canals); Group II: PUI (n=20 root canals) and Group III: apical positive pressure irrigation (PP - conventional irrigation - control) (n=20 root canals). After 180 days, the animals were euthanized, and the anatomic pieces were removed and subjected to histotechnical processing for histopathological, morphological and morphometric analyses of HE-stained sections under conventional and fluorescence microscopy. The radiographic analysis of the size of periapical lesions was performed by measuring the lesions before and 180 days after the endodontic treatment. Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) histoenzymology for identification of osteoclasts and Brown and Brenn staining for identification and localization of bacteria were also performed. Data were analyzed statistically by the Kruskal-Wallis test a significance level of 5%. There were no statistically significant differences among the groups regarding the radiographic response (p=0.91). In the comparison of histopathological parameters, Group I presented more homogeneous results. There was a statistically significant difference between Groups I and III, with milder infiltrate inflammatory in Group I (p=0.02). Group II was similar to Groups I and III. Comparing the numerical variables (morphometric analysis under fluorescence microscopy and TRAP), no statistically significant difference could be found among the groups (p>0.05). The results of this in vivo study revealed that ANP caused milder inflammatory response than PP (control group), but similar to PUI. In the other aspects, the response of apical and periapical to ANP and PUI was similar to tissue response to PP.

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Em tecidos biológicos lesados, a viscoelasticidade é a propriedade física que mais se modifica em relação ao tecido normal. Palpação manual é geralmente usada para identificar estas lesões, tais como nódulos e cistos. Recentemente, vários estudos envolvendo técnicas ultrassônicas e de ressonância magnética, denominadas elastografia, têm sido empregadas para avaliar as propriedades viscoelásticas dessas lesões. Uma das dificuldades neste tipo de estudo está relacionada ao desenvolvimento de simuladores de tecidos biológicos com inclusões equivalentes, uma vez que, essas estruturas lesadas originam-se a partir do próprio tecido biológico. Com base nessas motivações, técnicas quantitativas de elastografia por ressonância magnética e ultrassom foram exploradas para avaliar lesões simuladas em fantomas viscoelásticos. Estas lesões, com diferentes propriedades viscoelásticas, foram geradas no interior de um fantoma usando radiação ionizante. Os fantomas, também conhecidos como gel dosimétrico, foram desenvolvidos a base de pele animal, e irradiados utilizando um sistema de terapia de radiação convencional. Imagens de relaxometria por ressonância magnética (RRM) foram adquiridas nestes fantomas e usadas como referência padrão da dose absorvida e de sua distribuição. Os perfis da distribuição de dose avaliados nessas imagens de RRM e pelo sistema de planejamento radioterápico TPS 3D foram comparados aos de rigidez das imagens elastográficas. O estudo elastográfico nestes fantomas foi realizado utilizando os métodos de Vibroacustografia (VA), Vibrometria por Ultrassom (VU) e Elastografia por Ressonância Magnética (ERM). O segundo objetivo desta tese foi explorar a viabilidade de existência de speckle em imagens de vibroacustografia. Para testar essa idéia, um modelo tridimensional (3D) para a função de espalhamento de ponto (PSF) do sistema de VA foi simulada. O código da simulação foi desenvolvido em ambiente MATLAB e empregando sub-rotinas do programa Field II para simulação numérica dos transdutores. Imagens de ultrassom modo-B (IUSB) e vibroacustografia foram simuladas usando esse modelo de PSF-3D para um transdutor esférico e confocal, respectivamente. Essas IUSB foram simuladas para servir como um parâmetro comparativo com as imagens geradas por VA. As imagens de ultrassom foram exibidas em um plano tomográfico que corresponde ao plano de imagem da VA. As simulações foram realizadas utilizando um cluster de computadores de alto desempenho. Todas as imagens foram simuladas empregando um modelo de fantoma virtual não homogêneo com dimensões de (10 × 10 × 50) mm3. Os resultados preliminares mostraram um padrão de interferência nas imagens de VA, semelhantes à speckles, obtidas empregando o transdutor confocal. Estas imagens foram produzidas a partir de espalhadores localizados no interior do volume da célula de resolução da PSF-3D. / The viscoelasticity of injured biological tissues is the physical property that changes the most in relation to normal tissue. Manual palpation is commonly used to identify these lesions, such as nodules and cysts. Recently, several studies involving ultrasound and magnetic resonance imaging techniques, called elastography, have been employed to assess the viscoelastic properties of these lesions. One difficulty in this type of study is related to the development of biological tissues mimicking materials with similar inclusions, once these injured structures originate from anomalies within the biological tissue. Based on these motivations, quantitative elastographic techniques based on magnetic resonance and ultrasound modalities have been used to assess injuries in viscoelastic mimicking-tissue phantom materials. These lesions, with different viscoelastic properties, were generated within a phantom using ionizing radiation. The phantoms, also known as dosimeter gel, were developed based on animal skin powder, and irradiated using a conventional radiation therapy system. Magnetic resonance relaxometry images (MRR) were acquired in these phantoms, and were used as absorbed dose standard reference and its distribution. The estimated dose distribution profiles from these images and the ones provided by TPS 3D software radiotherapy planning system were compared to the elastograms. The elastographic studies were conducted using Vibro-acoustography (VA), Magnetic Resonance Elastography (MRE) and Shearwave Dispersion Ultrasound Vibrometry (SDUV) techniques. The second goal of this thesis was to explore the feasibility of speckle existence in vibro-acoustography images. To test that, a three-dimensional (3D) model for the systems point spread function (PSF) was simulated. The simulation code was implemented in MATLAB and using the program Field II subroutines. The numerical simulations were performed using a cluster of high performance computers. B-mode ultrasound and VA images were simulated using that PSF 3D model, for a spherically focused and a confocal transducer, respectively. These B-mode images were simulated as a comparative parameter to the images generated by VA. The B-mode ultrasound images were displayed in a tomographic plane corresponding to the VA imaging plane. All images were simulated using a virtual phantom with dimensions (10 × 10 × 50) mm3. Preliminary results showed a interference pattern in VA images taken with a confocal transducer. These images were produced from scatterers located inside the PSF resolution cell volume.

A presença de antibióticos no meio ambiente aquático tem causado crescente preocupação mundial. Além dos relatos de resistência de bactérias a antibióticos, essa classe de fármacos também pode causar efeitos tóxicos e atuar como perturbadores endócrinos em diversos organismos vivos e, possivelmente, em humanos. Dentre os antibióticos comumente usados destacam-se as sulfonamidas, detectadas em águas subterrâneas e superficiais. Os processos avançados de oxidação (POA) têm sido apontados como tecnologias eficientes para tratamento de poluentes recalcitrantes em diferentes matrizes aquosas. Dentre os POA, o processo foto-Fenton é uma alternativa para a degradação de compostos não biodegradáveis, incluindo fármacos. Uma vez que a principal limitação do processo é o intervalo de pH (2,5- 4,0), a reação pode ser vantajosamente conduzida empregando-se substâncias bio-orgânicas solúveis (BOS) como agentes complexantes de Fe3+ em condições ligeiramente ácidas (pH 5). Por sua vez, o emprego da energia ultrassônica tem sido menos estudado. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a degradação do antibiótico sulfadiazina (SDZ) por meio do processo foto-Fenton na presença de substâncias bio-orgânicas solúveis (UVvis/ Fe3+/H2O2/BOS) e do processo de cavitação por meio de ultrassom (US). Os resultados obtidos mostram que a sulfadiazina é eficientemente degradada por ultrassom de alta frequência. As maiores porcentagens e taxas de remoção são obtidas usando menor frequência de operação (580 kHz), maior potência dissipada e em pH ligeiramente ácido (melhor condição: pH 5,5). Além disso, a reação de Fenton, combinada com o tratamento US, melhorou notavelmente a degradação da SDZ, particularmente quando quantidades extras de H2O2 foram adicionadas ao sistema. Por sua vez, o uso de BOS como aditivos no processo foto-Fenton apresenta influência marcante na fotodegradação da SDZ em condições ligeiramente ácidas (pH 5). Os BOS podem estabilizar espécies de ferro em solução aquosa em pH próximos ao neutro, o que constitui uma propriedade de grande interesse. Sob as condições estudadas, o BOS CVT230 foi mais eficiente do que FORSUD, provavelmente devido às diferenças nos grupos funcionais presentes na composição destas substâncias. Finalmente, foram calculados os indicadores de consumo de energia elétrica por ordem de grandeza (EEO) para o processo de ultrassom (1572 kW h m-3 ordem-1) e área do coletor por ordem de grandeza (ACO) para o processo foto-Fenton (8,07 m2 m-3 ordem-1). / The potential impacts of antibiotic residues in the environment have become an emerging concern during recent years due to their relation with the development of resistant bacteria, and in some cases to their ability to cause toxic and endocrine disrupting effects in humans and other living organisms. Highlighted among the commonly used antibiotics are the sulfonamides, detected in groundwater and surface water. Advanced oxidation processes (AOP) might constitute an important alternative to deal with pharmaceuticals degradation. Among them, the photo-Fenton process has been widely used. One of its major drawbacks is the highly acidic pH needed (2,5-4,0) to avoid the formation of photochemically inactive iron oxides and hydroxides. The ability of soluble bio-organic substances (SBO) to complex metal cations such as iron is useful for the development of photo-Fenton at mild acidic conditions (pH 5). In turn, the use of ultrasonic energy has been less studied. In this context, the aim of this work is to study the degradation of the antibiotic sulfadiazine (SDZ) by the photo-Fenton process in the presence of soluble bio-organic substances (UV-vis/Fe3+/H2O2/SBO) and by ultrasonic cavitation (US). The results confirm that SDZ is effectively degraded by highfrequency ultrasound. Higher SDZ percent removals and removal rates were observed for the lowest operating frequency (580 kHz), higher dissipated power, and in slightly acidic solution (pH 5.5). On the other hand, SDZ degradation is highly improved in the case of the US/ Fe(II)/H2O2 system. The use of the SBO as Fenton additives in turn has a remarkable influence in SDZ photodegradation at slightly acid conditions (pH 5). This could be ascertained to the complexation of iron by the SBO, hence maintained in the reaction medium as a photoactive species. Under the studied conditions, the BOS CVT230 was more efficient than FORSUD, probably due to differences in the functional groups present in the composition of these substances. Finally, the figures-of merit electrical energy per order (EEO) and collector area per order (ACO) were calculated for the ultrasound (1572 kW h m-3 ordem-1) and photo-Fenton (8,07 m2 m-3 ordem-1) processes respectively.

Estudos realizados na última década mostram que a substância P (SP) é um neuromediador importante de estados emocionais e afetivos. A SP tem ação pró-aversiva quando microinjetada na substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd) através da ativação de receptores neurocininérgicos do tipo NK-1, uma vez que o comportamento defensivo é bloqueado por antagonistas desses receptores. A ativação de receptores NK-1 na SCPd também produz antinocicepção, a qual é considerada parte da reação de defesa. Na sequência desses estudos, este projeto visa investigar o envolvimento dos receptores neurocininérgicos no núcleo central (CeA) e basolateral (BLA) da amígdala na mediação dos estados aversivos gerados e elaborados nessa estrutura prosencefálica que, junto com a SCPd, faz parte do sistema encefálico aversivo. O presente estudo mostrou que a SP e o agonista NK-1 (Sar-Met-SP) promoveram efeitos pró-aversivos no labirinto em cruz elevado somente no CeA, mas não no BLA. Ao contrário da SCPd, não obtivemos qualquer alteração no limiar nociceptivo com a microinjeção de antagonista de receptores NK-1 (Spantide) em ambos os núcleos. O Spantide sozinho não alterou os indicadores de nocicepção e ansiedade. Nenhum tipo de vocalização (audível ou ultrassônica) foi detectado no presente trabalho após a microinjeção de SP ou Sar-Met-SP em ambos núcleos amigdalóides, apesar de relatos de vocalizações ultrassônicas (VUS) após o mesmo tipo de tratamento na SCPd. Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que o CeA, mas não o BLA, modula a expressão de comportamentos relacionados ao medo inato através de receptores neurocininérgicos do tipo NK-1. VUS e antinocicepção não parecem participar da reação de defesa elaborada no CeA. A ausência da emissão de VUS nesses núcleos pode indicar que somente estruturas mais antigas do neuroeixo (mesencéfalo e hipotálamo) são responsáveis pela produção de VUS. / A substantial body of evidence obtained in the last decade demonstrated that the Substance P (SP) is an important mediator of the affective and emotional behaviors. SP is a pro-aversive compound when microinjected within the dorsal periaqueductal gray (dPAG). These effects are mediated by the type 1 neurokininergic receptors (NK-1), since the defensive behavior was inhibited by antagonists of these receptors. The activation of NK-1 receptors in the dPAG also produced antinociception and ultrasonic vocalizations (USV). In the sequence of these studies, this study investigated the involvement of neurokinin receptors of the central (CeA) and basolateral (BLA) nuclei of the amygdala in the mediation of the defense reaction. The amigdala together with the dPAG and the medial hypothalamus comprise the encephalic aversive system. The results showed that SP and the NK-1 agonist (Sar-Met-SP) promoted pro-aversive effects in the elevated plus maze test only when microinjected into the CeA, without effect in the BLA. Although SP and the activation of NK-1 receptors induce antinociception in the dPAG, we did not observe any alteration of the nociceptive threshold in the tail-flick test with the NK-1 antagonist (Spantide) injected into both nuclei and any changes of the anxiety parameters in the EPM. No vocalizations (audible or ultrasonic) were detected after treatment with SP or Sar-Met-SP in both amygdaloid nuclei. The lack of emissions of USVs after activation of these nuclei could indicate that only older structures (PAG and hypothalamus) of the neuroaxis are responsible for the production of USVs. The results obtained in the present study show that NK-1 receptors within CeA, but not BLA, modulate the expression of defensive behaviors related to the innate fear. Apparentely USVs and antinociception are not involved in the defensive reactions indiced by activation of NK-1 mechanisms in the CeA.