Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
290639.pdf: 3492527 bytes, checksum: 330169658df45eb1b790353dcb7d141c (MD5) / O objetivo desta pesquisa foi caracterizar o efeito da radiação x, fornecida por um acelerador linear, sobre os tecidos dentais mineralizados (esmalte e dentina), visando compreender o(s) mecanismo(s) relacionado(s) com o destrutivo colapso da dentição que ocorre, após a radioterapia, em pacientes portadores de câncer de cabeça e pescoço. Os efeitos da radiação, nas formas de doses única e fracionadas, foram caracterizados através das técnicas Espectroscopia de absorção fotoacústica (PAS), Espectroscopia Raman (ER) e Microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para este estudo, 20 dentes humanos foram seccionados longitudinalmente, formando uma porção central, uma lingual e uma vestibular, as quais foram investigadas em três regiões distintas, a saber: esmalte, dentina coronária e dentina cervical, antes e após as irradiações. Um grupo formado por 10 dentes foi irradiado com uma única dose de 70 Gy, enquanto outro grupo formado também por 10 dentes foi irradiado com uma dose total de 70 Gy, porém fracionada em doses diárias de 2 Gy. A porção central foi caracterizada pelo PAS para medições do parâmetro físico de difusividade térmica, enquanto a porção vestibular, pela espectroscopia Raman, para análise química dos constituintes moleculares presentes. Outros 18 dentes foram fraturados longitudinalmente, em duas partes especulares, e divididos em dois grupos de nove dentes cada. Cada grupo teve uma parte que serviu como controle e a outra que foi irradiada nas mesmas condições dos dentes seccionados. Ambas as partes, de controle e irradiada, foram analisadas através do MEV, visando observar alterações microestruturais nas três regiões dentais definidas para as análises anteriores. Usando a técnica PAS, os valores do parâmetro de difusividade térmica para o esmalte e dentinas coronárias e cervicais, antes de serem irradiadas, foram medidos, e os valores encontrados estão de acordo com a literatura existente nessa área. Após a irradiação, foi observada a redução significativa nos valores da difusividade térmica tanto para o esmalte como paras as dentinas coronária e cervical dos dois grupos (32% a 59%). A redução mais acentuada foi para o grupo submetido à irradiação usando dose fracionada e, em especial, para a dentina cervical. O uso da espectroscopia Raman, através da análise da intensidade e posição dos picos, pelo espectro associado à fase inorgânica (hidroxiapatita), mostrou-se uma ferramenta eficiente para diferenciação da dentina coronária e dentina cervical em dentes normais. A dose fracionada foi mais deletéria para o esmalte do que a dose única de 70 Gy. A dentina cervical teve uma maior alteração quando em dose única, com p = 0,005. A análise topográfica do esmalte e dentinas (analisados via MEV) não mostrou alterações significativas para doses únicas e fracionadas. As informações químicas, físicas e estruturais são fundamentais para uma compreensão do comportamento dos tecidos dentais quando em ação normal ou quando submetidos à radioterapia. Essas informações também são críticas em termos de elucidar e quantificar a capacidade do dente de continuar mantendo, ou de criar, uma abordagem biomimética indispensável para conectar diferentes biomateriais utilizados na reconstrução dos tecidos dentais danificados pela ação das radiações usadas em radioterapia. / The objective of this research was to characterize the effect of x radiation, provided by a linear accelerator, on mineralized dental tissues (enamel and dentin) aiming to understand the possible(s) mechanism(s) related(s) with the destructive collapse of the dentition that occurs after radiotherapy in patients with head and neck cancer. The effects of radiation in the forms of single and fractionated doses, were characterized by techniques Photoacoustic Absorption Spectroscopy (PAS), Raman spectroscopy (RS) and scanning electron microscopy (SEM). For the study 20 human teeth were sectioned longitudinally forming a central, lingual and vestibular portions, which were investigated in three distinct regions, namely enamel, coronal dentin and cervical dentin before and after irradiation. A group of 10 teeth was irradiated with a single dose of 70 Gy, while another group was also formed by 10 teeth was irradiated with a total dose of 70 Gy, however, divided into daily doses of 2 Gy. The central portion was characterized by PAS for physical parameter measurements of thermal diffusivity, while the vestibular portion by Raman spectroscopy for chemical analysis of the molecular constituents present. Other 18 teeth were fractured longitudinally into two parts mirror and divided into two groups of 9 teeth each. Each group had a part that served as control and the other was irradiated under the same conditions of sectioned teeth. Both sides of irradiated and control groups were analyzed by SEM in order to observe microstructural changes in the three regions defined for dental previous analysis. Using the PAS technique parameter values for the thermal diffusivity of enamel and coronal dentin and cervical before being irradiated were measured and the values are consistent with the literature. After irradiation there was significant reduction in thermal diffusivity values for both the enamel and the coronary and cervical dentin of the two groups (32% to 59%). The reduction was more pronounced for the group subjected to irradiation using fractionated dose and in special to the cervical dentin. The use of Raman spectroscopy by analyzing the intensity and position of the peaks, the spectrum associated with the inorganic phase (hydroxyapatite), proved an efficient tool for differentiation of the coronal and cervical dentin in normal teeth. The fractionated dose was more deleterious to enamel than the single dose of 70 Gy. The cervical dentin had a greater change when a single dose, p = 0.005. Finally, topographic analysis of enamel and dentin (SEM analyzed) showed no significant changes for single doses and fractionated. The chemical, physical and structural information are fundamental to understanding the behavior of dental tissues as in normal action or when treated with radiotherapy. This information is also critical in terms of elucidating and quantifying the ability of the tooth to continue holding or to create a biomimetic approach needed to connect different biomaterials used in the reconstruction of the dental tissues damaged by the action of radiation used in radiotherapy.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/95237 |
| Date | 25 October 2012 |
| Creators | Vilain, Inês |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Lima, João Cardoso de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 172 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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