O objetivo deste trabalho foi desenvolver um software, de fácil operação e eficiente, para determinar a difusividade térmica de biomateriais. A necessidade de se conhecer a difusividade térmica de materiais como, por exemplo, esmalte e dentina, é essencial para o estabelecimento de protocolos de utilização clínica laser, para evitar danos colaterais ao paciente. O software desenvolvido, denominado CZ ThermaDiff, baseia-se no processamento de imagens térmicas adquiridas por uma câmera termográfica no infravermelho (ThermaCam SC3000, FLIR System, EUA). Foi desenvolvido em ambiente LabView, o que permitiu criar um painel de controle de fácil operação, contendo apenas duas funções básicas (Start e Stop). O software arquiva os dados em formato de tabela contendo todas as medidas de difusividade térmica, suas médias para intervalos de 10 °C e suas respectivas temperaturas, para uma amostra. Foi observado, tanto para o esmalte quanto para a dentina, que os valores de difusividade não são constantes e aumentavam em função da temperatura. Os valores encontrados foram aplicados a um modelo de transferência de calor, simulando um dente molar humano com as seguintes estruturas: esmalte, dentina e polpa. O modelo baseia-se no método de resistores térmicos, sendo que para a polpa foi utilizado o modelo de difusão de calor, considerando a circulação sanguínea. Os valores de temperatura obtidos neste modelo teórico, utilizando difusividades dependentes da temperatura foram maiores que as obtidas com um valor constante de difusividade, medido à temperatura ambiente. Este fato realça a importância da mensuração da difusividade em função da temperatura e da interface desenvolvida neste trabalho. / The aim of this work was to develop a software, easy to operate and efficient, to determine the thermal diffusivity of biomaterials as enamel and dentin. It is necessary to know the thermal diffusivity of these materials to establish laser irradiation protocols, to avoid collateral damage to the patient. The software developed named called CZ ThermaDiff, processes thermographic images from a thermographic camera (ThermaCam SC300, FLIR System, USA). The software was programmed in LabView environment, allowing easy operation from a control window with only two buttons (start and stop). Thermal diffusivity values, the mean values for intervals of 10 °C and its respective temperature, for one sample are saved in table form. For both biomaterials, thermal diffusivity increased as function of the temperature increase. The experimental thermal diffusivity data were used in a heat transfer model, for a human molar tooth with three layers: enamel, dentin and pulp. The model was based on the thermal resistors method, for the three layers and for the pulp, it was applied the heat diffusion model, taking into account the blood circulation. Using temperature dependent diffusivities, temperatures where values were higher than the temperatures of the theoretical model using a constant diffusivity value, obtained at ambient temperature. This fact emphasized the importance of both: the temperature dependent diffusivity measurement and the software developed in this work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-15042013-084244 |
| Date | 21 March 2013 |
| Creators | Paulo Roberto Corrêa |
| Contributors | Denise Maria Zezell, Emery Cleiton Cabral Correia Lins, Walter Miyakawa |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Tecnologia Nuclear, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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