Single photon emission mammography with convergent collimators

Tese de doutoramento, Engenharia Biomédica e Biofísica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016

Using two dimensional sectional distributions to infer three dimensional volumetric distributions - Validation using tomography

The critical process parameter for mineral separation is the degree of mineral liberation achieved by comminution. The degree of liberation provides an upper limit of efficiency for any physical separation process. The standard approach to measuring mineral liberation uses mineralogical analysis based two-dimensional sections of particles which may be acquired using a scanning electron microscope and back-scatter electron analysis or from an analysis of an image acquired using an optical microscope. Over the last 100 years, mathematical techniques have been developed to use this two dimensional information to infer three-dimensional information about the particles. For mineral processing, a particle that contains more than one mineral (a composite particle) may appear to be liberated (contain only one mineral) when analysed using only its revealed particle section. The mathematical techniques used to interpret three-dimensional information belong, to a branch of mathematics called stereology. However methods to obtain the full mineral liberation distribution of particles from particle sections are relatively new. To verify these adjustment methods, we require an experimental method which can accurately measure both sectional and three dimensional properties. Micro Cone Beam Tomography provides such a method for suitable particles and hence, provides a way to validate methods used to convert two-dimensional measurements to three dimensional estimates. For this study ore particles from a well-characterised sample were subjected to conventional mineralogical analysis (using particle sections) to estimate three-dimensional properties of the particles. A subset of these particles was analysed using a micro-cone beam tomograph. This paper presents a comparison of the three-dimensional properties predicted from measured two-dimensional sections with the measured three-dimensional properties.

AVALIAÇÃO DAS ALTERAÇÕES DENTOESQUELÉTICAS DECORRENTES DO TRATAMENTO DA MALOCLUSÃO DE CLASSE II COM O APARELHO FORSUS POR MEIO DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

Este estudo teve como objetivo avaliar cefalometricamente as alterações dentoesqueléticas decorrentes do tratamento da maloclusão de Classe II, divisão 1, com o aparelho Forsus®, por meio de Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC). O grupo avaliado foi composto por 10 pacientes, sendo 7 do sexo masculino e 3 do sexo feminino, com idade média de 16,1 anos, maloclusão com severidade mínima de 1/2 Classe II, trespasse horizontal mínimo de 5 mm, padrão facial meso ou braquifacial. Estes jovens se encontravam no estágio IV ou V de maturação óssea, verificada pelas vértebras cervicais. O tempo de uso do aparelho Forsus foi de 7,16 meses (média), período de avaliação compreendido entre a aquisição da primeira teleradiografia gerada através da TCFC (T1 - pré-Forsus) e da segunda teleradiografia (T2 - pós-Forsus). Para análise estatística foi utilizado o teste-t pareado. Os resultados mostraram um pequeno crescimento mandibular que, juntamente com uma diminuição do SNA levaram a uma melhora da relação maxilomandibular. Houve uma rotação no sentido anti-horário da mandíbula e do plano oclusal no sentido horário. Os incisivos superiores foram retruídos, verticalizados e extruídos e os molares superiores distalizaram por inclinação. Houve vestibularização, protrusão e intrusão dos incisivos inferiores, além de mesialização e extrusão dos molares inferiores. Desta maneira, conclui-se que o aparelho Forsus foi efetivo na correção da maloclusão de Classe II, propiciando maiores alterações dentoalveolares do que esqueléticas.(AU)

AVALIAÇÃO TOMOGRÁFICA DA ANGULAÇÃO DOS PRIMEIROS E SEGUNDOS MOLARES E DO ESPAÇO PARA O TERCEIRO MOLAR SUPERIOR APÓS O USO DO APARELHO FORSUS®.

A presente pesquisa avaliou a angulação mésio-distal e a distalização dos primeiros e dos segundos molares superiores permanentes em pacientes tratados com o aparelho Forsus® em conjunto com o aparelho ortodôntico fixo. A amostra foi composta por 44 teleradiografias, (22 do lado direito e 22 do lado esquerdo), obtidas por meio de 11 tomografias computadorizadas, de 11 pacientes, realizadas em dois tempos: antes (T1) e após (T2) a instalação do aparelho Forsus®, tratados na clínica de Pós-Graduação em Odontologia, área de Ortodontia, da Universidade Metodista de São Paulo. Após a obtenção dos cortes tipo telerradiografia, foi realizada a marcação dos pontos, linhas e planos, e realizada a mensuração das variáveis de interesse. Para avaliação do espaço para os terceiros molares superiores, utilizou-se uma linha referencial (linha PTVR), demarcada a partir do ponto PTV, perpendicular ao plano de Frankfurt. O espaço avaliado compreendeu entre a Linha PTVR, até a face distal do primeiro molar e do segundo superior permanente. Para avaliar o longo eixo dos primeiros e segundos molares superiores, mensurou-se o ângulo formado entre esses dentes e o plano palatino. Para auxílio das mensurações, foi utilizado o software Radiocef Studio 2. Na análise estatística usou-se o teste t pareado. Concluiu-se que houve distalização e aumento da angulação distal dos primeiros e segundos molares superiores, sendo que nos segundos molares a distalização e angulação distal da coroa ocorreram em menor quantidade; os efeitos do lado direito e esquerdo foram semelhantes; pode-se também constatar que ocorreu uma redução na probabilidade de erupção dos terceiros molares superiores.

BENEFÍCIOS DO TRATAMENTO TARDIO DA MÁ OCLUSÃO DE CLASSE II COM OS APARELHOS FORSUS E TWIN FORCE

O objtivo deste estudo pros

AVALIAÇÃO DAS TÁBUAS ÓSSEAS VESTIBULARES E LINGUAIS DOS DENTES ANTERIORES INFERIORES E MOLARES SUPERIORES APÓS O TRATAMENTO COM OS APARELHOS FUNCIONAIS FIXOS FORSUS E TWIN FORCE BITE CORRECTOR

Pelo fato das consequências do uso de aparelhos ortopédicos fixos sobre o periodonto ósseo vestibular e lingual ainda serem uma incógnita para o ortodontista clínico e pesquisador, este estudo teve como objetivo avaliar, por meio de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) as alterações em espessura das tábuas ósseas vestibulares e linguais em primeiros molares superiores e incisivos e caninos inferiores, após a utilização de aparelhagem fixa e dos aparelhos Twin Force (grupo A) e Forsus (grupo B) para o tratamento da maloclusão de Classe II, 1ª divisão. Para tanto, obteve-se uma amostra de 22 pacientes jovens adultos, divididos em dois grupos, de acordo com o aparelho propulsor da mandíbula. Grupo experimental A: 11 pacientes, 6 masculinos e 5 femininos, com idade média de 15,09 anos na instalação do Twin Force, e 11 pacientes, 7 masculinos e 4 femininos, com idade média de 15,45 anos na instalação do Forsus. O tempo médio de uso do aparelho Twin Force foi de 3,73 meses e do Forsus, 7,09 meses. O grupo A realizou TCFC antes do início do tratamento (T1), antes da instalação do Twin Force (T2), após a remoção do Twin Force (T3); e o grupo B somente antes da instalação do Forsus (T2) e após a remoção do Forsus (T3). Para comparação entre os tempos T2 e T3 foi utilizado o teste t pareado e entre os tempos T1, T2 e T3 foi utilizada a Análise de Variância (ANOVA) a um critério e o teste post-hoc de Tukey. Para comparação entre os grupos foi utilizado o teste t . Na comparação intergrupos os resultados evidenciaram que não houve diferença estatisticamente significante entre as alterações das espessuras das tábuas ósseas vestibular e lingual; por outro lado, na avaliação intra-grupo, de 48 medidas avaliadas, no grupo A houve reduções estatisticamente significantes nos terços cervical e médio por vestibular, nos dentes anteroinferiores e nos primeiros molares superiores e aumento nos terços cervical e médio, por lingual nos dentes anteriores inferiores, totalizando 25 medidas significantes. Já no grupo B, houve aumento significante da tábua óssea lingual nos dentes anteriores inferiores e redução em vestibular nos molares superiores, totalizando apenas sete medidas significantes, mas com mais medidas significantes de redução óssea vestibular em terços cervical e médio nos primeiros molares superiores, em comparação com o grupo A. Não houve diferença significante entre as medições obtidas com voxel 0,2 mm e 0,4 mm e nem dimorfismo entre os gêneros. As reduções em espessura óssea alveolar, principalmente em terços cervicais e médios vestibulares nos dentes avaliados neste estudo são um alerta ao clínico, para que realize essa abordagem diagnóstica periodontal antes de iniciar o tratamento ortodôntico.

AVALIAÇÃO TOMOGRÁFICA DA INCLINAÇÃO E DAS TÁBUAS ÓSSEAS VESTIBULAR E LINGUAL DE INCISIVOS NO TRATAMENTO DA CLASSE II DIVISÃO 1 COM O APARELHO FORSUS®

O objetivo deste estudo prospectivo foi avaliar os efeitos do aparelho Forsus® nos incisivos centrais superiores e inferiores. A amostra constituiu-se de 22 tomografias computadorizadas de 11 pacientes (sexo masculino e feminino) idade média de 15,8 anos com má oclusão de Classe II que foram tratados com o aparelho Forsus® na clínica do programa de pós-graduação em Odontologia, área de concentração Ortodontia, da Universidade Metodista de São Paulo. As tomografias foram obtidas em dois momentos T1 (final de nivelamento e antes da instalação do Forsus® e T2 (remoção do Forsus®). Para avaliar a distância do ápice até a tábua óssea, as imagens a serem examinadas foram obtidas com o auxílio do viewer do próprio i-CAT® , o iCATVision® e examinadas com o CorelDRAW X5® já para as medidas cefalométricas IMPA e 1.PP as imagens cefalométricas ortogonais foram obtidas em proporção 1:1 com auxílio do software Dolphin 3D® (Dolphin Imaging and Management Solutions, Chatsworth, EUA) e em seguida examinadas com o software Radiocef Studio 2 (Radio Memory, Belo Horizonte, Brasil). Para a obtenção do erro intra-examinador foi feito o teste t de Student pareado para o erro sistemático e a fórmula de DAHLBERG para estimar a ordem de grandeza dos erros casuais e na análise estatística dos resultados utilizou-se: o teste t para a determinação das diferenças entres as fases de observação e o teste de correlação de Pearson para avaliar a correlação entres as alterações. Observou-se: um aumento significativo (p<0,05) tanto no IMPA quanto no 1.PP, aproximação do ápice dos incisivos inferiores da tábua óssea lingual, aproximação do ápice dos incisivos superiores da tábua óssea vestibular, uma correlação negativa muito forte entre o IMPA e a distância do ápice do incisivo até a tábua óssea lingual e uma correlação negativa moderada entre 1.PP e a distância do ápice do incisivo até a tábua óssea vestibular. Sendo assim o aparelho Forsus® no tratamento da Classe II teve como efeito: vestibularização significativa dos incisivos centrais inferiores, uma verticalização significativa dos incisivos centrais superiores, aproximação do ápice dos incisivos inferiores da cortical óssea lingual e aproximação do ápice dos incisivos superiores da cortical óssea vestibular.

Prevalencia de conducto en forma de C en segundos molares inferiores en pacientes de la Facultad de Odontología de la Universidad Autónoma de Nuevo León

El conocimiento, así como la investigación de la morfología radicular y de sus variaciones entre las distintas poblaciones del mundo es de suma importancia en el área odontológica; es imprescindible que el clínico se encuentre familiarizado con las variaciones de la anatomía dental antes de poder realizar satisfactoriamente un tratamiento. El conducto en forma de “C” es una variación anatómica del sistema de conductos radiculares encontrado con más frecuencia en los segundos molares inferiores, representa un desafío al odontólogo en relación a su limpieza y obturación, especialmente si su anatomía se modifica a lo largo del conducto. El Objetivo de la presente investigación es: Analizar la prevalencia de los conductos en forma de “C” de los segundos molares inferiores, mediante Cone Beam Computed Tomography en los pacientes de la Facultad de Odontología de la Universidad Autónoma De Nuevo León, examinar su frecuencia bilateral y unilateral en pacientes masculinos y femeninos así como comparar los resultados entre sí. Materiales y Métodos: Se analizaron trescientas diez imágenes de Cone Beam Computed Tomography de pacientes que acudieron a la facultad de Odontología de la Universidad Autónoma De Nuevo León en el año 2012 para observar la presencia del conducto en forma de “C” en las segundas molares inferiores. Dichos datos se recopilaron en una hoja de captura para posteriormente ser contabilizados. Para obtener los datos de unilateralidad y bilateralidad, solamente se tomaran en cuenta los casos en los que se presentaron las segundas molares inferiores en ambos. Resultados: De las 310 imágenes, 52 fueron excluidas, siendo un total de 258 imágenes analizadas (90 hombres y 168 mujeres). El conducto en forma de “C” se observó en 60 pacientes (19 hombres y 41 mujeres) presentándose bilateralmente en 71.42% de los casos. Conclusiones El presente estudio demuestra que aunque el conducto en forma de “C” en el estado de Nuevo León se presenta con menor frecuencia que en otras regiones del mundo, el Odontólogo debe estar capacitado para identificarlo y realizar un adecuado tratamiento, debido a que es comúnmente encontrado. Los presentes resultados concuerdan que si el conducto en forma de “C” se encuentra en una segunda molar inferior, muy frecuentemente se encontrará también en la segunda molar del lado opuesto.

Reabsorción radicular externa apical en incisivos y caninos superiores e inferiores sometidos a tratamiento de Ortodoncia en etapa inicial

La Reabsorción radicular externa apical es un proceso inflamatorio común asociado con el tratamiento de ortodoncia. El objetivo de este estudio fue comparar la magnitud de la RREA de los incisivos y caninos superiores e inferiores en pacientes sometidos a la fase inicial del tratamiento de ortodoncia con tres diferentes tipos de brackets. La muestra consistió en 23 casos de pacientes con edades comprendidas entre 12 y 27 años, fueron divididos aleatoriamente en 3 grupos. Grupo I (n=9; 5 mujeres y 4 varones), utilizando brackets pasivos de autoligado Damon Q Grupo II (n= 8; 4 mujeres y 4 varones) utilizando brackets convencionales prescripción Roth y MBT. Grupo III (n=6; 4 mujeres y 2 varones) utilizando brackets Biofuncional QR. Se analizaron 264 dientes (caninos e incisivos superiores e inferiores) mediante el uso de tomografía computarizada de haz cónico (NewTom VGi Cone Beam 3D Imaging), con el escáner NNT Viewer (versión 4.6 NewTom). Los resultados obtenidos indican que la media de reabsorción se mostró distinta para los diferentes protocolos de tratamiento, así como diferente de acuerdo a la pieza analizada, sin embargo, la prueba de ANOVA no encontró diferencias estadísticamente significativas al comparar la media de reabsorción de cada pieza por tipo de brackets empleados o tratamiento realizado (p >0,05). Se concluye que la RREA se ha producido en todos los dientes evaluados, durante los 6 primeros meses de tratamiento y el diseño del bracket (autoligado pasivo, convencional o QR) no influye en el grado de reabsorción radicular.

CTCombine : rotating and combining CT data with an accurate detector model, to simulate radiotherapy portal imaging at non-zero beam angles

Established Monte Carlo user codes BEAMnrc and DOSXYZnrc permit the accurate and straightforward simulation of radiotherapy experiments and treatments delivered from multiple beam angles. However, when an electronic portal imaging detector (EPID) is included in these simulations, treatment delivery from non-zero beam angles becomes problematic. This study introduces CTCombine, a purpose-built code for rotating selected CT data volumes, converting CT numbers to mass densities, combining the results with model EPIDs and writing output in a form which can easily be read and used by the dose calculation code DOSXYZnrc. The geometric and dosimetric accuracy of CTCombine’s output has been assessed by simulating simple and complex treatments applied to a rotated planar phantom and a rotated humanoid phantom and comparing the resulting virtual EPID images with the images acquired using experimental measurements and independent simulations of equivalent phantoms. It is expected that CTCombine will be useful for Monte Carlo studies of EPID dosimetry as well as other EPID imaging applications.

CTCombine : rotating and combining CT data with an accurate detector model to simulate radiotherapy portal imaging at non-zero beam angles

Established Monte Carlo user codes BEAMnrc and DOSXYZnrc permit the accurate and straightforward simulation of radiotherapy experiments and treatments delivered from multiple beam angles. However, when an electronic portal imaging detector (EPID) is included in these simulations, treatment delivery from non-zero beam angles becomes problematic. This study introduces CTCombine, a purpose-built code for rotating selected CT data volumes, converting CT numbers to mass densities, combining the results with model EPIDs and writing output in a form which can easily be read and used by the dose calculation code DOSXYZnrc...

Effect of beam hardening on arterial enhancement in thoracoabdominal CT angiography with increasing patient size: an in vitro and in vivo study

To assess the effect of beam hardening on arterial enhancement in thoracoabdominal computed tomographic (CT) angiography in various body sizes in a phantom and in a clinical study.

CT imaging of an Egyptian mummy

Over the last few years various research groups around the world have employed X-ray Computed Tomography (CT) imaging in the study of mummies – Toronto-Boston (1,2), Manchester(3). Prior to the development of CT scanners, plane X-rays were used in the investigation of mummies. Xeroradiography has also been employed(4). In a xeroradiograph, objects of similar X-ray density (very difficult to see on a conventional X-ray) appear edge-enhanced and so are seen much more clearly. CT scanners became available in the early 1970s. A CT scanner produces cross-sectional X-rays of objects. On a conventional X-radiograph individual structures are often very difficult to see because all the structures lying in the path of the X-ray beam are superimposed, a problem that does not occur with CT. Another advantage of CT is that the information in a series of consecutive images may be combined to produce a three-dimensional reconstruction of an object. Slices of different thickness and magnification may be chosen. Why CT a mummy? Prior to the availability of CT scanners, the only way of finding out about the inside of a mummy in any detail was to unwrap and dissect it. This has been done by various research groups – most notably the Manchester, UK and Pennsylvania University, USA mummy projects(5,6). Unwrapping a mummy and carrying out an autopsy is obviously very destructive. CT studies hold the possibility of producing a lot more information than is possible from plain X-rays and are able to show the undisturbed arrangement of the wrapped body. CT is also able to provide information about the internal structure of bones, organ packs, etc that wouldn’t be possible without sawing through the bones etc. The mummy we have scanned is encased in a coffin which would have to have been broken open in order to remove the body.

Design of LiteSteel Beam floor joists with web opening using an equivalent web thickness method

The LiteSteel Beam (LSB) is an innovative cold-formed steel hollow flange section. When used as floor joists, the LSB sections require holes in the web to provide access for various services. In this study a detailed investigation was undertaken into the elastic lateral distortional buckling behaviour of LSBs with circular web openings subjected to a uniform moment using finite element analysis. Validated ideal finite element models were used first to study the effect of web holes on their elastic lateral distortional buckling behaviour. An equivalent web thickness method was then proposed using four different equations for the elastic buckling analyses of LSBs with web holes. It was found that two of them could be successfully used with approximate numerical models based on solid web elements with an equivalent reduced thickness to predict the elastic lateral distortional buckling moments.

The appearance and effects of metallic implants in CT images

Contemporary 3D radiotherapy treatment planning relies upon the use of 3D electron density maps derived from computed tomography (CT) scans of patient anatomy, to evaluate the effects of that anatomy on radiation dose distributions. Production of these electron density maps requires that the CT numbers (Hounsfield units) that quantify the attenuation of the x-ray beam by the patient’s anatomy must be reliably converted into electron densities, using a stable calibration relationship. This study investigates the fidelity of electron density assignment in the presence of metallic prostheses and implants.