Cryogenically cured hydroxyapatite-gelatin nanobiocomposite for bovine serum albumin protein adsorption and release

This research paper presents the first results on the protein adsorption and release kinetics and in vitro biodegradability of cryogenically cured hydroxyapatite-gelatin based micro/macroporous scaffolds (CHAMPS). While the adsorption and release of bovine serum albumin (BSA) protein exhibits steady state behavior over an incubation period of up to 10 days, Fourier transform infrared (FT-IR) analysis importantly confirms the absence of any change in the secondary structure of BSA proteins due to interaction with the CHAMPS scaffold. The compression properties of the CHAMPS scaffold with interconnected porosity (pore size similar to 50-200 mm) is characterized by a non-linear stress-strain response with a strength close to 5 MPa and a maximum strain of up to 24%. The slow but systematic increase in weight loss over a period of 7 days as well as apatite layer formation indicates its good bioactivity. The extensive micro-computed tomography (micro-CT) analysis establishes cancellous bone-like highly interconnected and complex porous architecture of the CHAMPS scaffold. Importantly, the excellent adsorption (up to 50%) and release (up to 60% of adsorbed protein) of BSA has been uniquely attributed to the inherent porous microstructure of the CHAMPS scaffold. Overall, the present study provides an assessment of the interaction of protein with the gelatin-hydroxyapatite macroporous scaffold in vitro, as well as reporting for the first time the efficacy of such scaffolds to release 60% of BSA loaded onto the scaffold in vitro, which is significantly higher than earlier literature reports.

Early osseointegration of a strontium containing glass ceramic in a rabbit model

The most important property of a bone cement or a bone substitute in load bearing orthopaedic implants is good integration with host bone with reduced bone resorption and increased bone regeneration at the implant interface. Long term implantation of metal-based joint replacements often results in corrosion and particle release, initiating chronic inflammation leading onto osteoporosis of host bone. An alternative solution is the coating of metal implants with hydroxyapatite (HA) or bioglass or the use of bulk bioglass or HA-based composites. In the above perspective, the present study reports the in vivo biocompatibility and bone healing of the strontium (Sr)-stabilized bulk glass ceramics with the nominal composition of 4.5SiO(2)-3Al(2)O(3)-1.5P(2)O(5)-3SrO-2SrF(2) during short term implantation of up to 12 weeks in rabbit animal model. The progression of healing and bone regeneration was qualitatively and quantitatively assessed using fluorescence microscopy, histological analysis and micro-computed tomography. The overall assessment of the present study establishes that the investigated glass ceramic is biocompatible in vivo with regards to local effects after short term implantation in rabbit animal model. Excellent healing was observed, which is comparable to that seen in response to a commercially available implant of HA-based bioglass alone. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Selective Review of Proton Magnetic Resonance Spectroscopy in Schizophrenia

Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) offers a unique opportunity to measure brain metabolites in-vivo, and in doing so enables one to understand the brain function and cellular processes implicated in the pathophysiology of psychiatric disorders. MRS, in addition to being non-invasive, is devoid of radioactive tracers and ionizing radiation, a distinct advantage over other imaging modalities like positron emission tomography and single photon emission computed tomography. With advances in MRS technique it is now possible to quantify concentrations of relevant compounds like neurotransmitters, neuronal viability markers and pharmacological compounds. Majority of the MRS studies have examined the neurometabolites in schizophrenia, a common and debilitating psychiatric disorder. Abnormalities in N Acetyl aspartate and Glutamate are consistently reported while the reports regarding the myoinsoitol and choline are inconsistent. These abnormalities are not changed across the illness stages and despite treatment. However, multiple technical challenges have limited the widespread use of MRS in psychiatric disorders. Guidelines for uniform acquisition and preprocessing are need of the hour, which. would increase the replicability and validity of MRS measures in psychiatry. Finally long term, prospective, longitudinal studies are required in different psychiatric disorders for potential clinical applications.

DECT evaluation of noncalc fied coronary artery plaque

Purpose: Composition of the coronary artery plaque is known to have critical role in heart attack. While calcified plaque can easily be diagnosed by conventional CT, it fails to distinguish between fibrous and lipid rich plaques. In the present paper, the authors discuss the experimental techniques and obtain a numerical algorithm by which the electron density (rho(e)) and the effective atomic number (Z(eff)) can be obtained from the dual energy computed tomography (DECT) data. The idea is to use this inversion method to characterize and distinguish between the lipid and fibrous coronary artery plaques. Methods: For the purpose of calibration of the CT machine, the authors prepare aqueous samples whose calculated values of (rho(e), Z(eff)) lie in the range of (2.65 x 10(23) <= rho(e) <= 3.64 x 10(23)/cm(3)) and (6.80 <= Z(eff) <= 8.90). The authors fill the phantom with these known samples and experimentally determine HU(V-1) and HU(V-2), with V-1,V-2 = 100 and 140 kVp, for the same pixels and thus determine the coefficients of inversion that allow us to determine (rho(e), Z(eff)) from the DECT data. The HU(100) and HU(140) for the coronary artery plaque are obtained by filling the channel of the coronary artery with a viscous solution of methyl cellulose in water, containing 2% contrast. These (rho(e), Z(eff)) values of the coronary artery plaque are used for their characterization on the basis of theoretical models of atomic compositions of the plaque materials. These results are compared with histopathological report. Results: The authors find that the calibration gives Pc with an accuracy of 3.5% while Z(eff) is found within 1% of the actual value, the confidence being 95%. The HU(100) and HU(140) are found to be considerably different for the same plaque at the same position and there is a linear trend between these two HU values. It is noted that pure lipid type plaques are practically nonexistent, and microcalcification, as observed in histopathology, has to be taken into account to explain the nature of the observed (rho(e), Z(eff)) data. This also enables us to judge the composition of the plaque in terms of basic model which considers the plaque to be composed of fibres, lipids, and microcalcification. Conclusions: This simple and reliable method has the potential as an effective modality to investigate the composition of noncalcified coronary artery plaques and thus help in their characterization. In this inversion method, (rho(e), Z(eff)) of the scanned sample can be found by eliminating the effects of the CT machine and also by ensuring that the determination of the two unknowns (rho(e), Z(eff)) does not interfere with each other and the nature of the plaque can be identified in terms of a three component model. (C) 2015 American Association of Physicists in Medicine.

Strength reliability and in vitro degradation of three-dimensional powder printed strontium-substituted magnesium phosphate scaffolds

Strontium ions (Sr2+) are known to prevent osteoporosis and also encourage bone formation. Such twin requirements have motivated researchers to develop Sr-substituted biomaterials for orthopaedic applications. The present study demonstrates a new concept of developing Sr-substituted Mg-3(PO4)(2) - based biodegradable scaffolds. In particular, this work reports the fabrication, mechanical properties with an emphasis on strength reliability as well as in vitro degradation of highly biodegradable strontium-incorporated magnesium phosphate cements. These implantable scaffolds were fabricated using three-dimensional powder printing, followed by high temperature sintering and/or chemical conversion, a technique adaptable to develop patient-specific implants. A moderate combination of strength properties of 36.7 MPa (compression), 242 MPa (bending) and 10.7 MPa (tension) were measured. A reasonably modest Weibull modulus of up to 8.8 was recorded after uniaxial compression or diametral tensile tests on 3D printed scaffolds. A comparison among scaffolds with varying compositions or among sintered or chemically hardened scaffolds reveals that the strength reliability is not compromised in Sr-substituted scaffolds compared to baseline Mg-3(PO4)(2). The micro-computed tomography analysis reveals the presence of highly interconnected porous architecture in three-dimension with lognormal pore size distribution having median in the range of 17.74-26.29 mu m for the investigated scaffolds. The results of extensive in vitro ion release study revealed passive degradation with a reduced Mg2+ release and slow but sustained release of Sr2+ from strontium-substituted magnesium phosphate scaffolds. Taken together, the present study unequivocally illustrates that the newly designed Sr-substituted magnesium phosphate scaffolds with good strength reliability could be used for biomedical applications requiring consistent Sr2+-release, while the scaffold degrades in physiological medium. Statement of significance The study investigates the additive manufacturing of scaffolds based on different strontium-substituted magnesium phosphate bone cements by means of three-dimensional powder printing technique (3DPP). Magnesium phosphates were chosen due to their higher biodegradability compared to calcium phosphates, which is due to both a higher solubility as well as the absence of phase changes (to low soluble hydroxyapatite) in vivo. Since strontium ions are known to promote bone formation by stimulating osteoblast growth, we aimed to establish such a highly degradable magnesium phosphate ceramic with an enhanced bioactivity for new bone ingrowth. After post-processing, mechanical strengths of up to 36.7 MPa (compression), 24.2 MPa (bending) and 10.7 MPa (tension) could be achieved. Simultaneously, the failure reliability of those bioceramic implant materials, measured by Weibull modulus calculations, were in the range of 4.3-8.8. Passive dissolution studies in vitro proved an ion release of Mg2+ and PO43- as well as Sr2+, which is fundamental for in vivo degradation and a bone growth promoting effect. In our opinion, this work broadens the range of bioceramic bone replacement materials suitable for additive manufacturing processing. The high biodegradability of MPC ceramics together with the anticipated promoting effect on osseointegration opens up the way for a patient-specific treatment with the prospect of a fast and complete healing of bone fractures. (C) 2015 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Unimpeded permeation of water through biocidal graphene oxide sheets anchored on to 3D porous polyolefinic membranes

3D porous membranes were developed by etching one of the phases (here PEO, polyethylene oxide) from melt-mixed PE/PEO binary blends. Herein, we have systematically discussed the development of these membranes using X-ray micro-computed tomography. The 3D tomograms of the extruded strands and hot-pressed samples revealed a clear picture as to how the morphology develops and coarsens over a function of time during post-processing operations like compression molding. The coarsening of PE/PEO blends was traced using X-ray micro-computed tomography and scanning electron microscopy (SEM) of annealed blends at different times. It is now understood from X-ray micro-computed tomography that by the addition of a compatibilizer (here lightly maleated PE), a stable morphology can be visualized in 3D. In order to anchor biocidal graphene oxide sheets onto these 3D porous membranes, the PE membranes were chemically modified with acid/ethylene diamine treatment to anchor the GO sheets which were further confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and surface Raman mapping. The transport properties through the membrane clearly reveal unimpeded permeation of water which suggests that anchoring GO on to the membranes does not clog the pores. Antibacterial studies through the direct contact of bacteria with GO anchored PE membranes resulted in 99% of bacterial inactivation. The possible bacterial inactivation through physical disruption of the bacterial cell wall and/or reactive oxygen species (ROS) is discussed herein. Thus this study opens new avenues in designing polyolefin based antibacterial 3D porous membranes for water purification.

Targeted regeneration of bone in the osteoporotic human femur

We have recently developed image processing techniques for measuring the cortical thicknesses of skeletal structures in vivo, with resolution surpassing that of the underlying computed tomography system. The resulting thickness maps can be analysed across cohorts by statistical parametric mapping. Applying these methods to the proximal femurs of osteoporotic women, we discover targeted and apparently synergistic effects of pharmaceutical osteoporosis therapy and habitual mechanical load in enhancing bone thickness. © 2011 Poole et al.

O acesso aos exames de alta complexidade nos planos de saúde privados na perspectiva dos usuários

A dissertação trata do acesso aos serviços de alta complexidade, particularmente os exames diagnósticos e complementares, estudado entre usuários de planos de saúde privados que buscam atendimento e diagnóstico especializado. Desde a década de 80 o usuário do sistema público de saúde vem procurando a saúde suplementar. Contudo, afirmar que o acesso é garantido no domínio privado, através da contratação dos planos de saúde, é uma incerteza que rodeia a inspiração para esta pesquisa, que se justifica pela relevância de ações que possibilitem a melhora da qualidade regulatória dos planos de saúde, a partir do controle social de seus usuários. O objetivo geral é analisar as percepções do acesso aos exames de alta complexidade nos serviços de saúde privados entre usuários de planos de saúde. Os objetivos específicos são descrever as percepções dos usuários de planos de saúde acerca do acesso aos exames de alta complexidade; analisar as motivações dos usuários de planos de saúde privados para a realização de exames de alta complexidade através da rede privada de assistência; e analisar o nível de satisfação dos usuários de planos de saúde quanto ao acesso aos exames de alta complexidade. A metodologia é qualitativa-descritiva, onde a amostra foi de trinta usuários de planos de saúde, acima de 18 anos, selecionados no campo de estudo no ano de 2010. O cenário de estudo foi um laboratório privado de medicina diagnóstica no Rio de Janeiro. As técnicas de coleta de dados utilizadas foram formulário e entrevista individual estruturada. A análise do formulário foi realizada através de estatística descritiva, e as entrevistas através da análise de conteúdo temática-categorial. Os usuários de plano de saúde declararam que o acesso é garantido com facilidade para os exames de alta complexidade. Suas principais motivações para a realização desses exames na rede privada de assistência foram caracterizadas pela rapidez de atendimento, flexibilidade e facilidade de marcação pela internet, telefone ou pessoalmente no laboratório estudado, pronta entrega dos resultados, dificuldade e morosidade do atendimento do SUS, localização do prestador credenciado próxima de bairros residenciais ou do trabalho, resolutividade diagnóstica de imagem de excelência, possibilidade de escolha pelo usuário entre as modalidades aberta e fechada de ressonância magnética e tomografia computadorizada, além da densitometria óssea que foram facilmente acessíveis a todos os sujeitos da pesquisa. O nível de satisfação foi correspondido com a rapidez na realização dos exames em caráter eletivo e de urgência quase equiparados na escala de tempo de acordo com os usuários. Contudo, embora as notas de avaliação dos usuários quanto aos seus planos de saúde tenham sido altas, foram abordadas algumas dificuldades, tais como: prazos de validade dos pedidos médicos com datação prévia; solicitações de senhas de autorização pela operadora; burocracia nos procedimentos de agendamento; dificuldades de acesso para tratamentos como implantes, fisioterapia, RPG, pilates, home care, consultas de check up; negação de reembolsos; restrição de materiais cirúrgicos, em especial as próteses e órteses; e restrições específicas de grau para cirurgias de miopia. Conclui-se que o atendimento rápido dos exames de imagem de alto custo na amostra foi descrito como satisfatório, embora a percepção de rapidez possa variar em função do tipo de produto do plano de saúde privado contratado, com necessidade de melhoria regulatória em alguns aspectos pontuais da saúde suplementar.

Avaliação da estabilidade da cirurgia de avanço mandibular através da superposição de modelos tridimensionais

Embora a cirurgia de avanço mandibular seja considerada um procedimento altamente estável, existem algumas preocupações clínicas em relação a mudanças nos côndilos e nos segmentos proximais, que podem levar a recidiva sagital e abertura de mordida. A avaliação dos resultados da cirurgia através de ferramentas de geração e superposição de modelos virtuais tridimensionais (3D) permite a identificação e quantificação dos deslocamentos e remodelação óssea que podem ajudar a explicar as interações entre os componentes dentários, esqueléticos e de tecido mole que estão relacionados a resposta ao tratamento. Este estudo observacional prospectivo avaliou, através de tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT), mudanças na posição/remodelação 3D dos ramos mandibulares, côndilos e mento. Assim, exames CBCT de 27 pacientes foram adquiridos antes da cirurgia (T1), imediatamente após a cirurgia(T2), e 1 ano após a cirurgia(T3). Uma técnica automática de superposição na base do crânio foi utilizada para permitir a avaliação das mudanças ocorridas nas regiões anatômicas de interesse (RAI). Os deslocamentos foram visualizados e quantificados em mapas coloridos 3D através da ferramenta de linha de contorno (ISOLINE). Pelo teste t pareado compararam-se as mudanças entre T1-T2 e T2-T3. O coeficiente de correlação de Pearson verificou se os deslocamentos ocorridos nas RAI foram correlacionados entre si e entre os tempos de avaliação. O nível de significância foi determinado em 0,05. O avanço mandibular médio foi de 6,813,2mm em T2 e 6,363,41mm em T3 (p=0,13). Entre T2 e T3, a posição do mento variou positivamente (≥2mm) em 5 pacientes negativamente em 7. 12% dos pacientes sofreram recidivas ≥4mm. Para todas as outras RAI avaliadas, apenas a porção inferior dos ramos (lado direito - 2,342,35mm e lado esquerdo 2,972,71mm) sofreram deslocamentos médios >2mm com a cirurgia. No acompanhamento em longo prazo, esse deslocamento lateral da porção inferior dos ramos foi mantido (lado direito - 2,102,15mm, p=0,26; e lado esquerdo -2,762,80, p=0,46), bem como todos os outros deslocamentos observados (p>0,05). As mudanças na posição do mento foram correlacionadas a adaptações pós-cirúrgicas nos bordos posteriores dos ramos (esquerdo r=-0,73 e direito r=-0,68) e côndilos (esquerdo r=-0,53 e direito r=-0,46). Os deslocamentos médios sofridos pelas estruturas do lado esquerdo foram suavemente maiores do que no direito. Correlações dos deslocamentos ocorridos entre T1-T2 e T2-T3 mostraram que: os deslocamentos dos côndilos esquerdos com a cirurgia foram negativamente correlacionados às adaptações pós-cirúrgicas destes (r=-0,51); e que o deslocamento da porção superior do ramo esquerdo com a cirurgia foi correlacionado à adaptação pós-cirúrgica ocorrida nos bordos posteriores (r=0,39) e côndilos do mesmo lado (r=0,39). Pode-se concluir que: (1) os deslocamentos causados pela cirurgia foram de modo geral estáveis no acompanhamento de 1 ano, mas identificou-se uma considerável variação individual; (2) as mudanças pós-cirúrgicas na posição do mento foram correlacionadas a adaptações sofridas pelos côndilos e bordos posteriores dos ramos; e que (3) deslocamentos suavemente maiores causados pela cirurgia nas estruturas do lado esquerdo levaram a maiores adaptações pós-cirúrgicas no segmento proximal deste lado.

Avaliação tridimensional da via aérea superior de pacientes com apneia obstrutiva do sono que utilizaram aparelho de avanço mandibular

Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito do aparelho de avanço mandibular (Twin block - TB) no volume das vias aéreas superiores, por meio de tomografia computadorizada cone beam (CBCT); analisar, por meio da polissonografia, as mudanças no índice de apneia e hipopneia (IAH) e índice de apneia por hora de sono (IA), saturação de oxi-hemoglobina e eficiência do sono; e correlacionar o volume na CBCT e as polissonografias. Dezesseis pacientes portadores de apneia obstrutiva do sono, idade média de 47,06 anos, participaram deste estudo prospectivo, com acompanhamento médio de 7 meses. Foram feitas polissonografias iniciais (T1) e de acompanhamento (T2) com o TB em posição, e CBCT sem e com TB em posição. A segmentação e obtenção dos volumes das vias aéreas superiores foram realizadas e utilizados os testes t de Student pareado, de Wilcoxon e o índice de correlação de Spearman, com 5% de significância. Os resultados das polissonografias mostraram diferenças estatisticamente significativas entre T1 e T2 apenas para IAH (p<0,05). Houve aumento do volume da via aérea superior com TB quando comparado com o volume sem TB (p<0,05). Foi possível estabelecer-se correlação positiva entre volume da via aérea superior sem TB e IAH e IA em T1 (p<0,05), mas não houve correlação entre o volume da via aérea com TB e índices polissonográficos em T2. Pode-se concluir que, houve aumento de volume da via aérea superior com o TB e houve redução do IAH em T2 porém, sem correlação entre estes dados.

Resultados da expansão de maxila cirurgicamente assistida sem disjunção ptérigomaxilar: uma avaliação tridimensional

A expansão rápida da maxila cirurgicamente assistida tornou-se amplamente utilizada e muito aceitável no tratamento da deficiência maxilar de pacientes adolescentes e adultos. Diversas técnicas cirúrgicas foram propostas ao longo dos anos com o objetivo de solucionar este problema de forma eficiente, com estabilidade dos resultados e baixa morbidade. Controvérsias em relação ao procedimento cirúrgico persistem, principalmente relacionadas a quais osteotomias devem ser realizadas para se obter bons resultados. O objetivo deste trabalho foi avaliar os resultados da expansão ortocirúrgica da maxila realizando osteotomias nas paredes laterais da maxila e na sutura palatina mediana. Foram selecionados dezessete pacientes adultos portadores de deficiência transversa maxilar, com média de idade de 24 anos e 8 meses; todos foram submetidos a exames de tomografia computadorizada convencional e moldagens maxilares previamente ao procedimento cirúrgico e após três meses, no mínimo, do término de ativação e estabilização do aparelho expansor. As medidas do pós-cirúrgico foram confrontadas com as do pré-cirúrgico e os resultados foram comparados e analisados estatisticamente. Foi obtida a expansão desejada clinicamente em todos os pacientes. No entanto, a quantidade de expansão na região de molares foi estatisticamente maior nas áreas referentes aos dentes, enquanto que os resultados obtidos referentes aos caninos se mostraram similares nas três regiões maxilares avaliadas. Quando comparadas às regiões de caninos e molares entre si, a expansão intercaninos foi maior na altura dos forames palatinos e o inverso ocorreu nas regiões de processo alveolar e dentária, nas quais a expansão intermolar foi maior.

Microscopic Origin of Macroscopic Strength in Granular Media: A Numerical and Analytical Approach

Constitutive modeling in granular materials has historically been based on macroscopic experimental observations that, while being usually effective at predicting the bulk behavior of these type of materials, suffer important limitations when it comes to understanding the physics behind grain-to-grain interactions that induce the material to macroscopically behave in a given way when subjected to certain boundary conditions.

The advent of the discrete element method (DEM) in the late 1970s helped scientists and engineers to gain a deeper insight into some of the most fundamental mechanisms furnishing the grain scale. However, one of the most critical limitations of classical DEM schemes has been their inability to account for complex grain morphologies. Instead, simplified geometries such as discs, spheres, and polyhedra have typically been used. Fortunately, in the last fifteen years, there has been an increasing development of new computational as well as experimental techniques, such as non-uniform rational basis splines (NURBS) and 3D X-ray Computed Tomography (3DXRCT), which are contributing to create new tools that enable the inclusion of complex grain morphologies into DEM schemes.

Yet, as the scientific community is still developing these new tools, there is still a gap in thoroughly understanding the physical relations connecting grain and continuum scales as well as in the development of discrete techniques that can predict the emergent behavior of granular materials without resorting to phenomenology, but rather can directly unravel the micro-mechanical origin of macroscopic behavior.

In order to contribute towards closing the aforementioned gap, we have developed a micro-mechanical analysis of macroscopic peak strength, critical state, and residual strength in two-dimensional non-cohesive granular media, where typical continuum constitutive quantities such as frictional strength and dilation angle are explicitly related to their corresponding grain-scale counterparts (e.g., inter-particle contact forces, fabric, particle displacements, and velocities), providing an across-the-scale basis for better understanding and modeling granular media.

In the same way, we utilize a new DEM scheme (LS-DEM) that takes advantage of a mathematical technique called level set (LS) to enable the inclusion of real grain shapes into a classical discrete element method. After calibrating LS-DEM with respect to real experimental results, we exploit part of its potential to study the dependency of critical state (CS) parameters such as the critical state line (CSL) slope, CSL intercept, and CS friction angle on the grain's morphology, i.e., sphericity, roundness, and regularity.

Finally, we introduce a first computational algorithm to ``clone'' the grain morphologies of a sample of real digital grains. This cloning algorithm allows us to generate an arbitrary number of cloned grains that satisfy the same morphological features (e.g., roundness and aspect ratio) displayed by their real parents and can be included into a DEM simulation of a given mechanical phenomenon. In turn, this will help with the development of discrete techniques that can directly predict the engineering scale behavior of granular media without resorting to phenomenology.

Paralelização do algoritmo FDK para reconstrução 3D de imagens tomográficas usando unidades gráficas de processamento e CUDA-C

A obtenção de imagens usando tomografia computadorizada revolucionou o diagnóstico de doenças na medicina e é usada amplamente em diferentes áreas da pesquisa científica. Como parte do processo de obtenção das imagens tomográficas tridimensionais um conjunto de radiografias são processadas por um algoritmo computacional, o mais usado atualmente é o algoritmo de Feldkamp, David e Kress (FDK). Os usos do processamento paralelo para acelerar os cálculos em algoritmos computacionais usando as diferentes tecnologias disponíveis no mercado têm mostrado sua utilidade para diminuir os tempos de processamento. No presente trabalho é apresentada a paralelização do algoritmo de reconstrução de imagens tridimensionais FDK usando unidades gráficas de processamento (GPU) e a linguagem CUDA-C. São apresentadas as GPUs como uma opção viável para executar computação paralela e abordados os conceitos introdutórios associados à tomografia computadorizada, GPUs, CUDA-C e processamento paralelo. A versão paralela do algoritmo FDK executada na GPU é comparada com uma versão serial do mesmo, mostrando maior velocidade de processamento. Os testes de desempenho foram feitos em duas GPUs de diferentes capacidades: a placa NVIDIA GeForce 9400GT (16 núcleos) e a placa NVIDIA Quadro 2000 (192 núcleos).

Impacto da dieta hiperlipídica contendo óleo de canola ou de soja no desenvolvimento da adiposidade abdominal e estrutura óssea

A baixa relação de ômega-6/ômega-3 esta relacionada com propriedades benéficas para a saúde óssea. No entanto, a dieta rica nestes compostos pode levar a obesidade. Adipócitos e osteoblastos derivam de células progenitoras comuns, e o consumo de óleo de canola pode ter ação adipogênica e osteogênica. Nosso objetivo foi avaliar a adiposidade abdominal, insulina e estrutura óssea em ratos tratados com dieta contendo baixa relação ômega-6/ômega-3, proveniente do óleo de canola. Após desmame, os ratos foram divididos em grupos alimentados com dieta normocalórica: Controle (S) e experimental (C), contendo 7ml/100g de óleo de soja ou de canola e grupos tratados com dieta rica em lipídios: Controle (7S) ou hiperlipídico contendo 19ml/100g de óleo de soja (19S) ou de canola (19C), até completarem 60 dias de idade. Os dados foram significativos com P<0,05. No primeiro modelo, o grupo C apresentou redução de: Massa e área do adipócito intra-abdominal; Colesterol; Insulina; Densidade mineral (DMO) e massa óssea total e na coluna vertebral; Massa do fêmur; Espessura da diáfise; DMO do fêmur e das vértebras lombares e radiodensidade da cabeça do fêmur. No segundo modelo, os grupos 19S e 19C apresentaram maior ingestão calórica, densidade corporal, massa de gordura intra-abdominal, e maior massa e comprimento do fêmur e da coluna lombar. O grupo 19S apresentou maior área e menor número de adipócitos da região retroperitoneal. Glicose e a insulina foram aumentadas no grupo 19C vs. 7S. A tomografia do fêmur revelou maior radiodensidade na região proximal e da coluna lombar, no grupo 19C. Sugerimos que a quantidade e o tipo de lipídio consumido, após o desmame, induzem não somente o desenvolvimento corporal e os depósitos de gordura, além de afetarem a resistência insulínica e a saúde óssea

A influência da espessura óssea na medição da altura da borda alveolar em imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico e espiral

Imagens de tomografia computadorizada (TC) permitem a visualização, sem distorções ou sobreposições, do complexo maxilo-facial, principalmente do osso alveolar. Estudos demonstraram boa reprodutibilidade e precisão da mensuração da altura da borda alveolar, todavia a influência da espessura óssea ainda é pouco descrita. Através da comparação com a mensuração direta, o objetivo deste estudo foi avaliar a precisão, reprodutibilidade e a influência da espessura óssea, na mensuração da altura da borda alveolar em imagens volumétricas e imagens bidimensionais multiplanares em TC de feixe cônico (TCFC) e em TC espiral (TCE). Utilizando 10 mandíbulas secas de humanos, 57 dentes anteriores foram tomografados em equipamentos iCAT (Imaging Science International, Hatfield, PA, EUA) e Brilliance 64 canais (Philips Eletronics, Eindhoven, Holanda), ambos utilizando voxels de 0,25 mm. Através de imagens volumétricas (3D) e imagens bidimensionais (2D) de cortes multiplanares, foi comparada a mensuração da altura da borda alveolar dessas imagens com a mensuração direta nas mandíbulas, feita por vestibular e lingual, por três avaliadores, com o auxílio de um paquímetro, totalizando 114 bordas alveolares medidas. Alta reprodutibilidade intra-avaliador (0,999 a 0,902) e interavaliador (0,998 e 0,868) foi observada através do índice de correlação intraclasse (ICC). Observou-se alta correlação entre a mensuração direta e indireta da altura da borda alveolar em imagens 2D, sendo r=0,923** e 0,916**, e em imagens 3D, com r=0,929** e 0,954*, em TCFC e TCE, respectivamente. Imagens 2D superestimam a altura da borda alveolar em 0,32 e 0,49 mm e imagens 3D em 0,34 e 0,30 mm, em TCFC e TCE respectivamente. Quando o osso alveolar apresenta espessura de no mínimo 0,6 mm a média da diferença entre medidas diretas e indiretas é de 0,16 e 0,28 mm em imagens 2D e de 0,12 e 0,03 mm em imagens 3D para TCFC e TCE respectivamente, sendo que 95% do limite de concordância varia de -0,46 a 0,79 mm e -0,32 a 0,88 mm em imagens 2D, e de -0,64 a 0,67 mm e -0,57 a 0,62 mm em imagens 3D, para TCFC e TCE respectivamente. Quando o osso alveolar é mais fino do que 0,6 mm a TC é imprecisa, pois 95% do limite de concordância variou de -1,74 a 5,42 mm e -1,64 a 5,42 mm em imagens 2D, e de -3,70 a 4,28 mm e -3,49 a 4,25 mm em imagens 3D, para TCFC e TCE respectivamente. Conclui-se que a mensuração da altura da borda alveolar através de imagens tomográficas apresenta alta reprodutibilidade, sendo que quando a borda alveolar apresenta pelo menos 0,6 mm, a precisão da mensuração é alta, todavia quando esta espessura é menor do que 0,6 mm a técnica é imprecisa.