As fissuras de rebordo alveolar e palato duro estão entre as malformações mais frequentes do corpo humano, podendo causar extensas deformidades ósseas faciais, com implicações biopsíquico-sociais marcantes. A avaliação da extensão desses defeitos ósseos, através de exames por imagem, tem sido feita com o objetivo de diagnosticar e planejar a terapêutica reabilitadora dos pacientes. O presente estudo tem por objetivo desenvolver uma metodologia de pós-processamento de imagens tomográficas para avaliação volumétrica de defeitos ósseos confeccionados em palato duro e rebordo alveolar de crânios macerados, mimetizando fissuras trans-forâmens unilaterais, e verificar a aplicabilidade clínica do Tomógrafo Computadorizado espiral Multislice e do tomógrafo computadorizado por feixe cônico na análise desses defeitos. Para tanto, nove crânios provenientes da Faculdade Cathedral, da cidade de Boa Vista- RR, foram escaneados em um Tomógrafo Computadorizado Multislice pertencente ao Hospital Geral de Roraima e em um tomógrafo computadorizado por feixe cônico de uma clínica privada, na cidade de Fortaleza-CE. As imagens foram, posteriormente, encaminhadas para análise ao Laboratório em Terceira Dimensão(LAB-3D) da Faculdade de Odontologia da USP, utilizando-se uma estação de trabalho independente e aplicando-se programas específicos de computação gráfica. Todas as imagens foram analisadas por dois examinadores, individualmente e em tempos distintos, por duas vezes, com o objetivo de processarmos análises intra e interexaminadores. Para a análise da metodologia de processamento de imagens, comparamos os resultados obtidos pelo Tomógrafo multislice utilizando crânios sem cera e com cera de modelagem número 07, na região do defeito ósseo, para auxiliar no seu delineamento, durante o pós-processamento das imagens tomográficas. Foram também avaliados os resultados volumétricos obtidos nos dois tipos de tomógrafos,com o objetivo de verificar a aplicabilidade dessas tecnologias na avaliação volumétrica dos defeitos ósseos fissurais e de comparar os resultados obtidos por cada uma delas. Todos os resultados foram comparados com os valores estabelecidos pelo padrão - ouro de nossa análise, que foram obtidos através do princípio de Arquimedes de deslocamento de água dos modelos de cera que foram utilizados. Os resultados estatísticos demonstraram que a metodologia de processamento das imagens tomográficas apresentou uma eficácia bastante elevada (p=0,995), sendo considerada eficiente na avaliação volumétrica de defeitos ósseos fissurais. Com relação aos tomógrafos utilizados, observamos que tanto o multislice como o por feixe cônico também apresentaram resultados satisfatórios, apresentando grande confiabilidade para o estudo do volume dos defeitos ósseos fissurais (p=0,997 e p=0,981, respectivamente), não havendo diferença nos resultados encontrados por eles. As análises intra e interobservadores nos dois tipos de tomógrafos não demonstraram diferença estatisticamente significativa. Os resultados evidenciaram que, independente do tipo de tomógrafo utilizado e do avaliador, as medidas obtidas são estatisticamente iguais às conseguidas pelo padrão-ouro de nossa análise. A aplicabilidade clínica de nossa pesquisa demonstrou ser direta e imediata, sendo importante no processo diagnóstico/terapêutico dos pacientes portadores de fissuras de rebordo alveolar e palato duro. / Oral clefts are one of the most frequent malformations of the human body, causing extensive facial bone deformities, compromising biological, psychic and social the individuals affected. Multislice CT and CBCT have been used to assess the volume of bone defect with the goal of diagnosis and rehabilitative therapy planning of the patients. The aim of this study were to develop a methodology for post-processing of tomographic images for volumetric assessment of bone defects made in the hard palate and alveolar ridge of dry skulls, mimicking unilateral trans-foramen clefts; and to determine the clinical applicability of multislice spiral computed tomography, and cone beam computed tomography in the analysis of these defects. Nine dry skulls from the Cathedral College in Boa Vista-RR were scanned on a multislice CT scanner at the Hospital Geral de Roraima and a cone beam computed tomography in a private clinic in Fortaleza-CE. The images were sent for analysis at Three Dimensional Laboratory (LAD-3D) of the Dentistry School, São Paulo University, using an independent workstation and implementing specific computer graphics programs. All images were analyzed by two examiners at different times and twice to proceed the intra and inter-examiners analysis. For analysis the methodology of image processing, we compared the results obtained by multislice CT using skulls with and without wax model in the region of bone defect. It was also analyzed the same images in both types of CT scanners in order to determine the applicability of these radiographic techniques in assessing volume of the clefts and to compare the results. All results were compared with the gold standard of our analysis, which was obtained by Archimedes principle of water displacement of wax models. The statistical results showed that the post processing methodology of tomographic images showed a high efficiency (p = 0.995) and was considered an efficient method for volumetric assessment of fissure bone defects. It was also observed that both multislice CT and cone beam CT showed excellent results with high reliability in the study of the volume of bone defects (p = 0.997 and p = 0.981, respectively), with no difference in performance between them. Analysis of intra-and inter-observer in the two types of CT scanners showed no statistically significant difference. The results demonstrate that independent of the type of CT scanner and the appraiser, the measurements are statistically equal to the gold standard obtained by our analysis. The clinical applicability of our research has shown to be immediate and direct, and it is important for the diagnostic and therapeutic process of patients with oral cleft.

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A caixeta – Tabebuia cassinoides (LAM.) DC. – é uma espécie que ocorre nas planícies de inundação da Floresta Atlântica. Seu uso comercial iniciou na década de 30, principalmente para a produção de tamancos e lápis. A exploração da caixeta foi proibida em 1989, pela Portaria IBAMA n o 218. Em função da sua importância para as comunidades e da pressão exercida pelas mesmas, o manejo foi regulamentado em 1992, pela Resolução SMA 11, da Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo. A Resolução regulamenta o manejo da caixeta sob regime de rendimento auto sustentado. O ciclo de corte foi estabelecido em 12 anos, porém não se baseou em informações técnico-científicas. As informações sobre o crescimento e produtividade de florestas tropicais são escassas e essenciais para verificar a sustentabilidade técnica, ambiental e econômica do manejo florestal. Dessa forma, a checagem do ciclo proposto é fundamental para garantir a sustentabilidade do manejo da caixeta. Como a caixeta emite vigorosa brotação após a colheita, uma das principais práticas silviculturais pós-colheita é a desbrota. A Resolução SMA 11/92, estabelece que devem ser deixados de 1 a 3 brotos por cepa.. Com o objetivo de verificar o crescimento e qualidade de fuste em função da quantidade de brotos foi estabelecido um experimento com 224 cepas. A partir do acompanhamento do Inventário Florestal da Fazenda Retiro (50 parcelas 10 x 20m) e Fazenda Cindumel (46 parcelas 10 x 20m), observou-se Incremento Médio Anual (IMA) de 3,215 ± 0,366 m 3 /ha/ano e 5,557 ± 0,598 m 3 /ha/ano, respectivamente. Analisando a intensidade de colheita das áreas observou-se que a mesma foi superior a 50% do volume de madeira passível de colheita e que nas áreas próximas às rotas de extração a intensidade foi maior, chegando a 94%. Isto acarretou numa redução de até 54% do IMA, para as áreas em que a intensidade de colheita foi superior a 75%. Com as estimativas do IMA foi estimado o Intervalo de Confiança para o ciclo de colheita, que variou de 12,9 a 17,6 anos. O acompanhamento do experimento de desbrota, 8 anos após a colheita, indica que os tratamentos em que foram deixados 1 e 2 brotos não diferem estatisticamente entre si e apresentam diâmetro médio das brotações de 8,95 cm e 8,37 cm, respectivamente. Enquanto os tratamentos em que foram deixados 3 e todas os brotos apresentam diâmetro médio de 7,30 cm e 5,37 cm, respectivamente. A aplicação da desbrota melhorou significativamente a qualidade de fuste, aumentando a altura da 1 a bifurcação e reduzindo a tortuosidade em todos os tratamentos, quando comparada ao tratamento testemunha. Os resultados de pesquisa apontam para a necessidade de revisão da Resolução SMA 11/92, para garantir a sustentabilidade do manejo da caixeta, nos seguintes aspectos: (i) estabelecimento de um limite para a intensidade de colheita, de até 75% nas áreas próximas às rotas de extração; (ii) o número de brotos a ser deixado por cepa deve ser de 1 a 2, e; (iii) o ciclo colheita de 12 anos é subestimado. / Caixeta – Tabebuia cassinoides (LAM.) DC. – is a tree species of swamp forests in the Atlantic Rain Forest. It has been used since the 30’s, mainly for clog and pencil production. IBAMA Decree no. 218 prohibited Caixeta’s explotation in 1989. By its importance for the community and social movement, caixeta’s management was regulated by the Resolution 11/92 by the Environmental Secretary of São Paulo State. This Resolution regulates caixeta management by auto-sustained regime. The cutting cycle was defined as 12 years, but isn’t based on technical and scientific data. Information about growth and yield are rare for Tropical Rain Forest. This information is essential to verify technical, environmental and economic sustainability of the forest management. Thus, check the proposed cutting cycle is fundamental to certify the sustainability of caixeta management. After harvest caixeta sprouts vigorously, so one the most important silvicultural practice is sprout thinning. Resolution ES 11/92, establishes that must be left 1 to 3 sprouts per stump. Objectifying to verify growth and stem quality of the sprouts was established an experimental area composed by 224 stumps. By the Forest Inventory measurement of Retiro Farm (50 samples 10 x 20 m) and Cindumel Farm (46 samples 10 x 20 m), was observed Mean Annual Increment for volume of 3,215 ± 0,366 m 3 /ha/year and 5,557 ± 0,598 m 3 /ha/year, respectively. The harvest intensity was over 50% of the amount harvestable wood; the intensity was higher near the extraction routes, reaching 94%. Thus caused a reduction of 54% in MAI, where the harvest intensity was higher than 75%. The estimated harvest cycle for managed caixetais has Confident Interval from 12,9 to 17,6 years. The measurement of thinning sprout experiment, 8 years after logging, indicates that treatments that have 1 and 2 sprouts are statistically equal, and have mean DBH of 8,95 cm and 8,37 cm, respectively. While the treatments that have 3 and all sprouts have mean DBH of 7,30 cm and 5,37 cm, respectively, for the same period. Sprout thinning improves stem quality, increasing the height of first fork and reducing stem sinuosity, when compared with sprouts without thinning. The research results pointed to the need of Resolution 11 review, searching for the sustainability of caixeta management. The points that must be reviewed, are: (i) establishment of a limit of harvest intensity lesser than 75%, nearby the extraction routes; (ii) the number of the sprouts per stump must be 1 or 2, and; (iii) the harvest cycle of 12 years is underestimated.

A reabilitação dos pacientes com fissura de lábio e palato teve significativa evolução nas últimas décadas, sendo o desenvolvimento do enxerto ósseo alveolar muito importante para este avanço. É um procedimento que requer atenção rigorosa aos detalhes, por esta razão os exames de imagem são de grande auxílio. As Tomografias Computadorizadas enriqueceram os métodos de diagnóstico, despertando o interesse nos estudos desta modalidade de exame dentro da abordagem terapêutica da fissura labiopalatina. Este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia para avaliar o volume da fenda alvelar, por meio de Tomografia Computadorizada por Feixe Cônico. Utilizou-se o Software Open Source OsiriXTM DICOM Viewer Apple Inc, Versão 3.7.1 32 bits, um software de domínio público e que pode ser baixado gratuitamente na internet. Este software permite a visualização e manipulação de arquivos de tomografia computadorizada, desde de que os mesmos sejam salvos no formato DICOM, oferecendo possibilidade de mensuração tanto de medidas lineares, como de cálculo de área e de volume, sempre em proporções reais (1:1). A amostra foi constituída pelas imagens tomográficas de 30 pacientes, sendo 24 portadores de fissuras unilaterais e 6 de bilaterais, com idade média de 09 anos e 09 meses, sendo 19 do gênero masculino e 11 do feminino. Após a importação dos arquivos, foram utilizadas ferramentas do software OsiriXTM por 2 examinadores, em tempos distintos, para se proceder à mensuração do volume da fenda alveolar nos cortes axiais, a qual foi delimitada por meio da demarcação de pontos e limites pré-determinados. Foi realizada a análise pelo Teste da Estatística Alfa de Cronbach, que comprovou o elevado grau de reprodutibilidade e confiabilidade do método proposto (p<0,001). O volume médio encontrado foi de 0,92 ± 0,31 cm3, sendo que em relação aos tipos de fenda observou-se que as fissuras unilaterais apresentaram maior volume do que as bilaterais (p=0,019). Não houve diferenças quanto ao gênero, faixa etária e lado da fissura. Concluiu-se que o software OsiriXTM é eficiente em mensurar o volume da fenda alveolar; o método proposto pode ser reproduzido e o volume médio da fenda alveolar das fissuras unilaterais é maior que o das bilaterais. / Rehabilitation of patients with cleft lip and palate has evolved significantly in recent decades, due to development of the alveolar bone graft procedures. It is a procedure that requires strict attention to detail, and for this reason imaging exams are of great help. Computerized Tomography has enriched the diagnostic methods, arousing interest in studies of this method of examination in the therapeutic treatment of cleft lip and palate. This study aims to develop a methodology to assess the volume of the alveolar cleft, using Cone Beam Computerized Tomography. The 32-bit OsiriX® DICOM Viewer (Apple, Inc., version 3.7.1) open source softtware, a public domain program which can be downloaded for free from the Internet, was used. This software enables the visualization and manipulation of Computerized Tomography files as long as they are saved in the DICOM format, offering possibilities both for making linear measurements and also for calculating area and volume, always in real proportions (1:1). The sample was composed of tomographic images of 30 patients: 24 with unilateral and 6 with bilateral cleft , with average age of 9 years and 9 months, 19 male and 11 female. After importing the files, 2 examiners used tools from the OsiriXTM software, at different times, to measure the volume of the alveolar cleft lip and palate along the axial cuts, which was delimited using demarcation points and predetermined limits. Statistical analysis was performed using Cronbachs Alpha test, which demonstrated the high degree of reproducibility and reliability of the proposed method (p<0,001). The mean volume found was 0.92 ± 0.31 cm3 and, in relation to the type of cleft observed, the unilateral clefts presented larger volume than the bilaterals (p=0,019). There were no differences regarding gender, age range, and side of the cleft. It was concluded that the OsiriXTM software is efficient for measuring the volume of alveolar cleft; that the proposed method can be reproduced; and, that the mean volume of the alveolar unilateral cleft is greater than bilateral clefts.

Proposição: O objetivo deste estudo foi avaliar como a contração volumétrica (CV), o grau de conversão (GC), a taxa máxima de polimerização (RPmax) e a tensão de polimerização (TPmax) de dois compósitos experimentais são influenciados pela concentração de fotoiniciadores na matriz e pela irradiância aplicada na fotopolimerização. Material e métodos: Duas séries de monômeros foram formuladas, com partes iguais em peso dos seguintes monômeros: série B= Bis-GMA/ TEGDMA; série U= Bis-GMA/ UDMA / TEGDMA. Essas séries foram combinadas a três níveis de fotoiniciadores, num total de seis materiais experimentais, com a concentração em porcentagem de peso de uma amina terciária (EDMAB) e canforoquinona (CQ), respectivamente: alta (H)= 0,8 / 1,6; intermediária (M)= 0,4 / 0,8 e baixa (L)= 0,2 / 0,4. A todas as misturas, 75% e peso de vidro de estrôncio e 5% em peso de OX-50 (sílica coloidal) foram adicionados. O estudo foi dividido em três módulos: no primeiro, os seis compósitos foram testados quanto aos parâmetros descritos acima para a mesma dose de energia aplicada. No segundo, os mesmos materiais foram testados com a dose de energia ajustada de acordo com a concentração de fotoiniciadores de modo que todos os níveis atingissem graus de conversão semelhantes. No terceiro módulo, os materiais com a concentração \"M\" de fotoiniciadores foram submetidos a uma de três irradiâncias: 200, 400 ou 600 mW/cm2, com o tempo de exposição ajustado para que a dose de energia fosse mantida constante. CV foi registrada em um dilatômetro de mercúrio, GC foi avaliado através de FTIR, RPmax foi obtida através de um DSC 7 e a TP foi avaliada em um aparato de compliance controlado, descrito por Sakaguchi et al., 2004. Resultados: Em todos os módulos, não houve interação entre os fatores e assim, as médias foram agrupadas por série de monômeros e nível de fotoiniciadores (módulos 1 e 2) ou nível de irradiância (módulo 3). No módulo 1, as concentrações \"H\" e \"M\" apresentaram GC semelhante, ambas estatisticamente superiores à apresentada pelo grupo com o menor conteúdo de CQ/amina. A série U apresentou GC superior à da série B. RPmax aumentou significantemente com a concentração de fotoiniciadores entre cada um dos níveis estudados (p<0,001), e foi maior para a série U (p<0,05). O grupo de concentração \"H\" apresentou valores de TPmax maiores do que os grupos de concentração \"L\", enquanto que \"M\" apresentou valores de TPmax semelhantes aos dos outros dois (p<0,001). As séries B e U apresentaram TPmax equivalente (p>0,05). CV foi maior para \"L\", estatisticamente diferente das outras duas. A série B apresentou maior CV (p<0,05 para ambos os fatores). No módulo 2, o GC não foi influenciado pela concentração de fotoiniciadores (p>0,05). A série U apresentou maior GC comparado com a série B (p<0,001). RPmax aumentou com a concentração de fotoiniciadores entre cada um dos níveis estudados e foi maior para a série U (p<0,001 para ambos). TPmax não foi influenciada pela concentração de fotoiniciadores (p>0,05). A série B apresentou maior TPmax comparado com a série U (p<0,001). CV foi maior para \"L\", estatisticamente diferente das outras duas. A série B apresentou maiores valores de CV (p<0,001 para ambos os fatores). No módulo 3, GC variou significantemente apenas com a irradiância (p<0,001), sendo que os grupos de alta irradiância apresentaram valores estatisticamente mais baixos comparados aos níveis de irradiância médio e baixo. RPmax, aumentou com a irradiância e foi maior para a série U (p<0,001 para ambos). A série B apresentou valores de TPmax do que os da série U. CV não foi influenciada pela irradiância (p=0,442). A série B apresentou CV estatisticamente maior que a série U (p<0,001). Conclusões: De maneira geral, podemos dizer que CV, GC e RPmax mostraram uma interação bastante complexa e, nas condições deste estudo, não foi possível determinar a contribuição relativa de cada um destes fatores no desenvolvimento da tensão de polimerização. No entanto, parece haver uma tendência de TPmax ser influenciada mais pronunciadamente pelo GC ou CV do que pela RPmax, como demonstrado nos módulos 2 e 3. / Proposition: The objective of this study was to evaluate how the volumetric shrinkage (VS), degree of conversion (DC), maximum rate of reaction (RPmax), polymerization stress (PSmax) and maximum rate of stress development (RSmax) of two experimental composites are influenced by the photoinitiator concentration ([photo]) and by the irradiance. Methods and materials: Bis-GMA/TEGDMA (B series) and Bis GMA/UDMA/TEGDMA (U series) were mixed in equal parts in weight. A tertiary amine (EDMAB) and camphoroquinone (CQ), respectively, were added in three concentrations: high (H)= 0.8/1.6; intermediate (M)= 0.4/0.8 and low (L)= 0.2/0.4 (in wt%). In all mixtures, 80 wt% filler was added. The study was divided in three sections: I) composites were photoactivated with 13 J/cm2. II) radiant exposure was adjusted so that all [photo] would achieve similar DC. III) [photo] \"M\" materials were submitted to three irradiances: 200 (L), 400 (I) or 600 (H) mW/cm2, with exposure time adjusted to convey the same radiant exposure. VS was registered in a mercury dilatometer, DC was evaluated by FTIR spectroscopy, RPmax was obtained in a DSC 7 and PSmax was evaluated in a controlled compliance device, described previously (SAKAGUCHI; WILTBANK; MURCHISON, 2004a). Results: Because no interaction between the factors was observed (except for RSmax in sections I and III), means were pooled for monomer series and [photo] (sections I and II) or irradiance (section III). I) concentrations \"H\" and \"M\" presented similar DC, both statistically superior to \"L\" (p<0.001). U series presented higher DC compared to B series. RPmax increased significantly with photoinitiator concentration between each of the studied levels (p<0.001), and was higher for U series (p<0.05). VS was higher for \"L\", statistically different than the other two (p<0.05). B series presented higher VS (p<0.05). The group with \"H\" concentration presented PSmax higher than \"L\", while \"M\" presented values similar to both (p<0.001). B and U series presented equivalent PSmax (p=0.284). For B series, RSmax increased 100% between the lower e intermediate [photo]. For U series, this increase was only around 50%. II) DC was not influenced by [photo] (p=0.388). U series presented higher DC compared to B series (p<0.001). RPmax increased with [photo] between all studied levels and was higher for U series (p<0.001 for both). VS was higher for \"L\", statistically different from the other two (p<0.001). B series presented higher VS (p<0.001). PSmax was not influenced by the photoinitiator concentration (p=0119). B series presented higher PSmax compared to U series (p<0.001). RSmax increased with [photo] and was higher for U series (p<0.001). III) High irradiance groups presented statistically lower DC compared to the other irradiance levels (p<0.001). Monomer series did not influence DC (p=0.793). RPmax increased with the irradiance and was higher for U series (p<0.001 for both). VS was not influenced by the irradiance (p=0.442). B series presented VS statistically higher than U series (p<0.001). \"H\" groups presented higher PSmax compared to \"L\". \"M\" presented PSmax similar to both (p<0.001). B series presented PSmax higher than U series. While no difference in RSmax between irradiance leves was observed for B series, RSmax increased with the irradiance for U series. Conclusions: There seems to be a trend for PSmax to be influenced more markedly by DC or VS than by RPmax. However, VS, DC and RPmax showed a quite complex interaction and, in the conditions of the present study, it was not possible to determine the relative contribution of each of these factors on stress development.

L’embolisation vasculaire est un traitement peu invasif utilisé pour éliminer ou interrompre de façon sélective les apports vasculaires à des régions spécifiques du corps. Une technique consiste en l’introduction d’un microcathéter dans le vaisseau sanguin cible et à administrer un agent embolique qui réagit au contact du sang. Les colles emboliques à base de cyanoacrylate sont les principaux agents liquides utilisés pour l’embolisation à cause de leur faible viscosité, leur bonne capacité de pénétration et leur faible toxicité tissulaire. Pour permettre sa détection après injection, la colle est mélangée à un agent de contraste radio-opaque telle que l’huile iodée Lipiodol®. Bien que la technique soit couramment utilisée, il existe peu de données sur la dynamique du processus d’injection au sein de flux sanguins complexes ou sur la cinétique de polymérisation du mélange colle-Lipiodol. Par conséquent, une occlusion sans danger est difficile à réaliser, même entre les mains de radiologues expérimentés. Le principal objectif de la thèse est d’étudier de façon quantitative les propriétés physiques et la cinétique de polymérisation des colles cyanoacrylates mélangées au Lipiodol dans différentes proportions. Nous avons conçu un nouveau dispositif expérimental pour caractériser le processus de polymérisation d’un mélange colle/Lipiodol en contact avec une solution ionique ou protéinée. Les résultats montrent un processus de polymérisation rapide à l’interface entre la colle et le substrat, suivi par la proagation d’un front de polymérisation dans le volume de préparation de colle. Les constantes de temps des processus dépendent des compositions de la solution et du mélange de colle. Un autre objectif est d’analyser le processus d’embolisation dynamique. Un modèle in vitro du processus d’injection est utilisé pour étudier en premier lieu la formation de goutte entre deux flux immiscibles et qui ne réagissent pas entre eux. L’injection d’une préparation de colle dans une solution ionique en écoulement est ensuite réalisée pour montrer l’influence conjointe de la polymérisation et de l’hydrodynamique. C’est la première fois qu’une telle caractérisation exhaustive de colles emboliques à base de cyanoacrylate est obtenue. Les résultats peuvent apporter des informations cruciales aux radiologues interventionnels, ce qui les aidera à comprendre et contrôler le comportement de la colle après injection afin d’accomplir une oblitération permanente des vaisseaux en toute sécurité. / Vascular embolization is a minimally invasive treatment used to selectively eliminate or stop the vascular supply to specific body areas. One technique consists of navigating a microcatheter into the targeted blood vessel and injecting an embolic agent which reacts in contact with blood. Cyanoacrylate-based embolic glues are the main liquid adhesives used for vascular embolization owing to their low viscosity, good penetration ability and low tissue toxicity. To enable its detection once injected, the glue is mixed with a radio-opaque contrast agent such as the Lipiodol iodized oil. Although the technique is commonly used, there is very little information on the dynamics of the injection process in complex blood flows or on the polymerization kinetics of the glue-Lipiodol mixture. Consequently, safe occlusion is difficult to achieve, even in the hands of experienced radiologists. The main objective of the thesis is to quantitatively investigate the physical properties and polymerization kinetics of cyanoacrylate glues mixed with Lipiodol in different proportions. We have designed a new experimental setup to characterize the polymerization process of a glue/Lipiodol mixture on contact with an ionic or proteinaceous solution. We find that there is a fast polymerization process at the interface between the glue and the substrate, followed by the propagation of a polymerization front in the glue mixture volume. The time constants of the processes depend on the solution and glue mixture compositions. Another objective is to analyze the dynamic embolization process. An in vitro model of the injection process is used to first investigate the drop formation between two non-reacting immiscible flows. The injection of a glue mixture into a flowing ionic solution is then performed to show the joint influence of polymerization and hydrodynamics. It is the first time that such comprehensive characterization of cyanoacrylate-based embolic glues is acquired. The results can provide crucial information to interventional radiologists, that will help them understand and control the glue behavior after injection to achieve a safe and permanent obliteration of the vessels.

The work described in this thesis is part of the initial development of the open-source visualization software OpenSpace, a collaborative project between Linköping University (LiU), the National Aeronautics and Space Administration (NASA) and the American Museum of Natural History (AMNH). The report covers the background and implementation of a rendering system that enables OpenSpace to interactively visualize multiple overlapping space weather events. The system works much like a Deferred Renderer by rendering all objects once and then resolves the final image in a second rendering step. To render a mix of opaque and translucent objects and volumes simultaneously, order-independent transparency solutions are implemented. Performance is compared against traditional methods and possible improvements are discussed. The implemented rendering system is currently powering the OpenSpace visualizations, this gives scientists an interactive tool for studying multiple space weather events, education and public outreach.

L’un des éléments clé pour atteindre de hauts rendements dans les centrales solaires à récepteur volumétrique est l’absorbeur. Sa structure poreuse permet au rayonnement solaire de pénétrer à l’intérieur, où l'énergie absorbée doit être transférée efficacement par convection au fluide qui la traverse. Dans ce travail, deux types d’absorbeurs innovants sont présentés et analysés : l’un constitué par une série d’éléments empilés avec une structure en forme de grille, l’autre par des éléments similaires à des stores vénitiens. A titre de référence, un absorbeur classique à nid d’abeilles est aussi évalué. La propagation du rayonnement solaire au sein des absorbeurs est modélisée au moyen de la technique de lancer de rayons, basée sur la méthode de Monte Carlo. Leur comportement thermo-hydraulique est simulé par la méthode des éléments finis. Les caractéristiques géométriques des deux absorbeurs proposés améliorent le transfert thermique par convection par rapport aux absorbeurs alvéolaires et la modification des leurs principaux paramètres géométriques nous a permis d’augmenter la longueur d’extinction du rayonnement solaire. Cependant, l’accroissement de leur surface frontale apparente augmente les pertes par réflexion. A l’issu des résultats théoriques, l’absorbeur à stores vénitiens a été retenu pour l’analyser expérimentalement. Ses performances thermiques sont comparées avec celles d’un absorbeur alvéolaire. Ces résultats montrent également que la structure de l’absorbeur proposé intensifie les échanges thermiques vers le fluide. De plus, ce type d’absorbeur atteint un meilleur comportement thermique à de hauts flux radiatifs et à des débits élevés. / One of the key elements for achieving a high efficiency in solar power plants with volumetric receiver is the absorber. Its porous structure allows the solar radiation to penetrate inside it, where the absorbed energy should be transferred efficiently by convection to the fluid which crosses through it. In this work, two types of innovative absorbers are presented and analyzed: one consisting of a set of stacked elements with a grid-like structure, the other with elements similar to venetian blinds. As a reference, a conventional honeycomb absorber is also evaluated. The solar radiation propagation within the absorbers is modeled through the ray tracing technique, based on the Monte Carlo method. Their thermohydraulic behavior is simulated by the finite element method. The geometrical characteristics of the two proposed absorbers improve convective heat transfer compared to honeycomb absorbers and the modification of their main geometric parameters allowed us to increase the extinction length of solar radiation. However, the increase of their apparent frontal surface rises up reflection losses. Based on the theoretical results, the venetian blind absorber was selected to analyze it experimentally. Its thermal performance is compared with that of a honeycomb absorber. These results also indicate that the structure of the proposed absorber intensifies the heat exchange to the fluid. Moreover, this kind of absorber reaches a better thermal behavior at high heat flux and at high flow rates.

Algoritmos para rendering de superfícies são rápidos, mas não são compatíveis com situações em que é necessário investigar estruturas internas em volumes. Algoritmos de rendering volumétrico direto são adequados para a exploração de estruturas volumétricas, mas são lentos quando comparados a um rendering de superfícies. Várias soluções híbridas foram propostas na literatura, sendo que uma delas, conhecida como VoS (Volume on Surface), foi proposta recentemente com o objetivo de aumentar a capacidade de investigação do conteúdo de volumes por meio de superfícies. VoS é uma técnica híbrida que permite mapear o conteúdo de um volume em superfícies extraídas do mesmo. A técnica executa lançamento de raios para mapear as informações do volume na superfície, possibilitando a visualização das estruturas internas do volume utilizando rendering de superfícies convencional. No presente trabalho estudamos a técnica VoS e propomos diversas modificações com o intuito de generalizar a técnica e tratar algumas de suas limitações. As novas soluções apresentadas permitem a utilização da técnica com volumes de voxels regulares, e geram imagens de melhor qualidade. Assim como a VoS, as duas novas versões implementadas, VoSm e VoSm*, têm o objetivo de melhorar o poder de investigação do rendering de superfícies, permitindo a exploração do conteúdo de volumes. A técnica VoS e suas variações oferecem uma ferramenta alternativa para aplicações em que a utilização de superfícies é uma solução natural. / Surface rendering algorithms are fast, but are not suitable in situations where internal volume structures must be displayed for investigation. On the other hand, Direct Volume Rendering algorithms are effective to support exploration of internal volume structures, but software implementations are slow as compared to surface rendering solutions. Several hybrid solutions have been proposed in the literature. One of such hybrid solutions, named as VoS (Volume on Surface), has been recently introduced with the goal of using surfaces to enhance volume investigation capability. VoS is a hybrid technique that maps volume contents to surfaces extracted from this volume. The technique performs ray casting to map the volume information onto the surface, thus enabling the visualization of internal volume structures using standard surface rendering algorithms. In this work we study the VoS technique and propose several modifications in order to generalize the technique and treat some of its limitations. The new solutions presented here enable applying the technique to volumes described as a regular grid of voxels and produce images of superior quality as compared to the original. As with VoS, the two novel implementations, VoSm and VoSm*, have the goal of improving the investigative power of a surface rendering display, supporting exploration of volumetric contents. VoS and its variations are alternative tools for applications where surface rendering is a natural visualization solution.

La transplantation d’hépatocytes dans le foie est un procédé séduisant pour corriger la fonction hépatique et permettre peut-être d’éviter la transplantation d’organe. Actuellement, la greffe de cellules hépatiques a été envisagée pour corriger le déficit métabolique des patients ayant une maladie hépatique métabolique héréditaire, dont le foie est par ailleurs normal. Les résultats des essais cliniques d’allotransplantation ou d’autotransplantation d'hépatocytes génétiquement modifiés montrent une prise de greffe insuffisante et, dans la plupart des études, un effet thérapeutique transitoire. Ces résultats ont incité à développer des modèles animaux précliniques pour tester des procédés facilitant la prise de greffe. L’intégration des hépatocytes dans les travées hépatocytaires et leur prolifération permet de préparer le foie à greffer par stimulation de la régénération hépatique. Ces deux procédés sont aujourd'hui utilisés en routine dans ces modéles expérimentaux: l’hépatectomie partielle ou l’embolisation portale. Néanmoins, ces deux techniques de stimulation de la régénération hépatique sont difficilement applicables à la pratique clinique car la résection chirurgicale du foie comporte des risques majeurs et l’embolisation portale "classique", c’est-à-dire l’obstruction des grosses veines sectorielles du foie, est responsable d'une embolisation anatomique avec une atrophie ou une destruction partielle de la partie du foie embolisé. Par ces procédés, certes la régénération est stimulée à hauteur de 20% mais seulement sur une partie du volume hépatique (environ 50%) avec diminution du volume accessible à la greffe sans compter les risques liés à l'atrophie ou à la resection chirurgicale du reste du foie.Nous avons donc proposé une nouvelle approche de stimulation de la régénération hépatique chez la souris. Nous avons utilisé une embolisation portale volumétrique à l’aide de microbilles allant très loin dans tout le foie. Il s’agit donc de l’embolisation d'un pourcentage du volume global hépatique sans altération anatomique (lobe) du foie. Ainsi, les traumatismes nécessaires à la préparation du foie pour augmenter la prolifération seront mieux répartis dans la totalité du foie et devraient avoir moins de conséquences sur la fonction hépatique, contrairement à l’embolisation partielle dite anatomique. Un autre effet serait la préservation de l’accessibilité à tout le volume du foie des cellules à greffer et non plus à la partie non embolisée du foie ce qui devrait d’augmenter le nombre de cellules injectées donc transplantées par une même préparation.Nous devons encore évaluer les repercutions hépatiques à long terme (>J21) des conditions d'embolisation volumétrique à plus fort taux de régénération mais qui implique des lésions de nécrose hépatique. Avant de passer sur des modéles cliniques, une évaluation de l’embolisation volumétrique sur un animal plus gros (rat ou maquaque) avec déficit métabolique est nécéssaire. Par ailleurs, cette nouvelle préparation du foie doit être optimisée pour une application clinique à moyen terme avec des injections séquentielles de microsphères et l’utilisation de microsphères résorbables, ce qui permettrait d’obstruer plus de sinusoïdes sans accumulation du matériel dans les branches portales, et ainsi augmenter le signal de régénération.Si ces résultats se confirment, notamment chez l’animal, ce nouveau procédé permettrait d’améliorer la prise de greffe de façon significative dans l’ensemble du parenchyme hépatique et de pouvoir transplanter un plus grand nombre de cellules. L’intérêt de cette technique peu invasive la rend d’autant plus applicable chez l’homme car l’architecture du foie est préservée. De réels progrès dans la thérapie cellulaire hépatique devront permettre dans le futur de mieux traiter les patients atteints de maladies métaboliques héréditaires. / Hepatocyte transplantation has been proposed as an alternative to orthotopic liver transplantation to treat metabolic liver diseases. This approach requires preconditioning of the host liver to enhance engraftment of transplanted hepatocytes. Different methods are currently used in preclinical models: partial hepatectomy, portal ligature or embolization, and radiotherapy or chemotherapeutic drugs. However, these methods carry high risks of complications and are problematic for use in clinical practice. Here, we developed an innovative method called volumetric (distal, partial and random) portal embolization (EPV), which preserves total liver volume.METHODS: Embolization was performed in the portal trunk of C57BL6 adult mice with polyester microspheres, to ensure a bilateral and distal distribution. The repartition of microspheres was studied by angiographic and histological analysis. Liver regeneration was evaluated by Ki67 labeling. Optimal conditions for EPV were determined and the resulting regeneration was compared with that following partial hepatectomy (70%). Labeled adult hepatocytes were then transplanted and engraftment was compared between embolized (n=19) and non embolized mice (n=8). Engraftment was assessed in vivo and histologically by tracking labeled cells at day 5. RESULTS: The best volumetric embolization conditions, which resulted in the regeneration of 5% of total liver, were 8x106 10µm microspheres infused with a 29 G needle directly into the portal trunk at 3.3ml/s. In these conditions, transplanted hepatocytes engraftment was significantly higher than in control conditions (3 vs 0.65%). CONCLUSIONS: EPV is a new, minimally invasive and efficient technique to prepare the host liver for cell transplantation.