Estudo microscópico do reparo ósseo na mandíbula de ratos submetida a ostectomias a fresa cirúrgica e laser de Er:YAG

Proposição: avaliar histologicamente o reparo ósseo, especialmente a velocidade de cicatrização, após ostectomias a fresa cirúrgica e a laser de Er:YAG, sem contato, em diferentes intensidades de energia, in vivo. Materiais e método: 20 ratos (Novergicus Cepa Wistar), divididos em cinco grupos de quatro animais, foram submetidos a ostectomias da cortical óssea do corpo mandibular a fresa cirúrgica e a laser de Er:YAG (400 mJ/6 Hz), sem contato, no lado direito; no lado esquerdo foram realizadas ostectomias a laser de Er:YAG nas intensidades de 350 mJ/6 Hz e 300 mJ/6 Hz, sem contato. O laser foi aplicado sob irrigação constante. Foi utilizada matriz metálica para padronização das cavidades. Os tempos cirúrgicos foram sete, 14, 45, 60 e 90 dias pós-operatórios, e os espécimens analisados ao microscópio óptico. Resultados: as ostectomias a fresa cirúrgica apresentaram reparo ósseo a partir do endósteo cortical e do trabeculado remanescente. Aos 45 dias, observou-se o restabelecimento cortical, e após remodelação óssea. O reparo ósseo após irradiação a laser apresentou neoformação óssea a partir da superfície externa e endósteo corticais. Áreas de dano térmico foram verificadas nas três condições de irradiação, limitando-se a superfície. Estas áreas não foram mais evidenciadas aos 60 dias pós-operatórios. Neste período e adiante, verificou-se remodelação óssea. Conclusão: o reparo ósseo após ostectomias a laser de Er:YAG ocorreu através de corredores de cicatrização. O reparo ósseo após ostectomias a fresa cirúrgica tende a forma centrífuga. Já o reparo ósseo após irradiação a laser de Er:YAG tende a forma centrípeta. A velocidade de reparo foi maior nas ostectomias a fresa cirúrgica do que nas ostectomias a laser. Aos 90 dias, verificou-se reparo ósseo comparativamente homogêneo nas quatro condições propostas.

Processamento de materiais carbonáceos por pulsos intensos de laser em alta pressão

Neste trabalho foi desenvolvida uma câmara de alta pressão com janela de safira para processamento de filmes finos com pulsos de laser de alta potência, num regime de resfriamento ultra-rápido e geometria confinada. As amostras estudadas consistiram de filmes finos de carbono amorfo depositados sobre substratos de cobre. Os processamentos foram realizados com um laser pulsado Nd:YAG com energia de até 500 mJ por pulso, com duração de 8 ns, focalizada numa região de cerca de 1,5mm2, gerando uma região de elevada temperatura na superfície da amostra durante um intervalo de tempo bastante curto, da ordem do tempo de duração do pulso do laser. Para evitar a evaporação do filme de carbono, aplicava-se através da câmara, uma pressão de 0,5 a 1,0 GPa, confinando a amostra e eliminando o efeito da ablação. Este sistema tornou possível produzir taxas de resfriamento extremamente elevadas, com supressão da formação de uma pluma durante a incidência do laser, sendo o calor dissipado rapidamente pelo contato com os substratos de cobre e safira, ambos com elevada condutividade térmica. As amostras processadas foram analisadas por micro-espectroscopia Raman e os resultados revelaram a formação de estruturas com cadeias lineares de carbono, “carbynes”, caracterizadas pela presença de um pico Raman intenso na região de 2150 cm-1. Outro conjunto de picos Raman foi observado em 996 cm-1, 1116 cm-1 e 1498 cm-1 quando o filme fino de carbono amorfo foi processado dentro da câmara, com uma seqüência de mais de três pulsos consecutivos de laser. Várias tentativas foram feitas para investigar a natureza da fase que origina estes picos. Apesar da similaridade com o espectro Raman correspondente ao poliacetileno (CnHn), não foi possível constatar evidências experimentais sobre a presença de hidrogênio nos filmes de carbono processados. Estes picos Raman não foram observados quando o filme de carbono era depositado sobre outros substratos metálicos, a não ser em cobre. O conjunto de resultados experimentais obtidos indica que estes picos estariam relacionados a pequenos aglomerados lineares de átomos de carbono, diluídos numa matriz de átomos de cobre, formados durante os pulsos subseqüentes de laser e retidos durante o resfriamento ultra-rápido da amostra. A comparação dos resultados experimentais com a simulação do espectro Raman para diferentes configurações, permite propor que estes aglomerados seriam pequenas cadeias lineares, com poucos átomos, estabilizadas frente à formação de grafenos pela presença de átomos de cobre em abundância. Foram também realizados processamentos de materiais carbonáceos por pulsos de laser em meios líquidos, através de câmaras especialmente construídas para este fim. Os resultados, em diversos materiais e configurações, mostraram apenas a formação de estruturas grafíticas, sem evidência de outras fases.

Estudo da estampabilidade de tailored blanks soldadas a laser

A união de chapas de diferentes materiais, espessuras e propriedades mecânicas formando uma geratriz para estampagem é uma estratégia que a indústria automobilística utiliza no desenvolvimento de estruturas leves. Uma delas chama-se Tailored Welded Blanks, onde duas ou mais chapas são unidas pelo processo de solda. Dentro do contexto de estruturas leves é analisado neste trabalho o comportamento mecânico de duas diferentes chapas soldadas utilizadas pela indústria automobilística, formando uma única geratriz com diferentes razões de espessuras. Para isso, foram unidos os materiais ZSTE 220 P nas espessuras 1.5 e 0.8 mm e St 05 nas espessuras de 1.5 e 1.2 mm. O processo de junção utilizado para unir os materiais de diferentes espessuras foi solda a laser. Os ensaios de fabricação utilizados para caracterizar o comportamento mecânico do material foram o ensaio de tração uniaxial e o ensaio Nakajima modificado. O ensaio de tração define as propriedades mecânicas e o ensaio Nakajima quantifica as deformações principais maiores e menores na superfície da chapa. De posse destas deformações é possível construir as Curvas Limites de Conformação (CLC) de cada material. A maneira encontrada para simular estes estados de deformações foi utilizar 8 corpos de prova de mesmo comprimento, porém variando sua largura e o raio do entalhe correspondente. O uso de corpos de prova com diferentes larguras e raio de entalhe permite obter deformações que abrangem os campos referentes ao estiramento, deformação plana e embutimento profundo.

A influência da luz laser de baixa energia na prevenção de mucosite oral em crianças e adolescentes com câncer

Objetivo: Este estudo teve como objetivo avaliar a influência do laser de baixa energia na prevenção ou redução de mucosite oral em crianças e adolescentes. Pacientes e Métodos: Este trabalho foi um ensaio clínico randomizado cego. Pacientes de três a 18 anos tratados com quimioterapia ou transplante de células progenitoras hematopoéticas entre maio de 2003 e fevereiro de 2005 foram incluídos no estudo. Nos pacientes do grupo intervenção foi aplicado laser na mucosa oral por cinco dias, a partir do primeiro dia da quimioterapia. As avaliações orais foram realizadas no primeiro dia, no oitavo e no 15º dia após o início do tratamento, utilizando-se a escala para avaliação do grau de mucosite oral recomendada pela Organização Mundial de Saúde de 1998. As avaliações foram realizadas pelo mesmo examinador, sem envolvimento na randomização. Resultados: Sessenta pacientes foram incluídos no estudo, 39 (65%) foram meninos, 35 (58%) tinham diagnóstico de leucemias e linfomas e 25 (42%) tinham diagnóstico de tumores sólidos. A média de idade foi 8,7 ± 4,3 anos. Vinte e nove pacientes foram randomizados para receber a intervenção e 31 para o grupo controle. Nenhum paciente teve evidência de mucosite oral na primeira avaliação. Na segunda avaliação, no dia oito, 20 pacientes (36%) desenvolveram mucosite, 13 deles eram do grupo que recebeu laser e sete do grupo controle. Na terceira avaliação, no dia 15, 24 (41%) pacientes desenvolveram mucosite oral, 13 deles foram do grupo laser e 11 do grupo controle. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos para o grau de mucosite oral no dia oito (P=0,234), nem no dia 15 (P=0,208). Conclusão: O uso do laser de baixa intensidade não mostrou evidências suficientes que possam justificar a sua recomendação como medida preventiva para mucosite oral em crianças e adolescentes submetidas à quimioterapia.

Estudo Microscópico do reparo ósseo em alvéolos de ratos irradiados com laser de Er:YAG

Proposição: avaliar a aplicação da tecnologia laser de Er:YAG em tecido ósseo alveolar. Materiais e Método: estudo experimental in vivo, com a amostragem selecionada de forma aleatória, randomizada, com um grupo teste e outro controle. Constou de 20 ratos, da espécie Rattus novergicus albinus, cepa Wistar, machos, subdivididos em quatro grupos, correspondendo aos tempos experimentais de sete, 14, 21 e 45 dias. Todos os animais foram grupo teste no lado direito e controle do lado esquerdo. Foi avaliado o efeito do uso de três pulsos de laser de Er:YAG à energia de 500 mJ/pulso e freqüência de 2 Hz, conduzido por fibra ótica, no modo de entrega em contato, através da análise das fases histológicas do reparo ósseo após extração cirúrgica do primeiro molar superior dos ratos. Foram avaliadas a qualidade e a velocidade do reparo ósseo alveolar. Resultados: aos sete dias, observou-se intensa atividade osteoblástica no grupo teste. As trabéculas apresentaram-se dirigidas no sentido ascendente e convergente. Ao contrário, o grupo controle apresentou neoformação óssea somente aos 14 dias, com trabéculas em forma circunvolutiva e ascendente. Aos 14 dias no grupo teste e aos 21 dias no grupo controle, evidenciou-se semelhança na atividade osteoblástica-osteoclástica, em diferentes fases de neoformação e remodelação óssea. No grupo teste, aos 21 dias, encontrou-se tecido ósseo maduro. Aos 45 dias, ambos os grupos apresentaram-se com tecido ósseo lamelar maduro do tipo esponjoso. Conclusão: após o uso de laser de Er:YAG, nos parâmetros utilizados, não foram observadas áreas de ablação e necrose teciduais, em todos os tempos experimentais; o reparo ósseo alveolar após o uso de laser Er:YAG, nos parâmetros utilizados, ocorreu mais rapidamente em comparação ao controle, principalmente entre os sete e 21 dias pós-operatórios; não houve diferença no reparo ósseo alveolar final, aos 45 dias pós-operatórios, em relação ao controle; e o modelo de cirurgia experimental é válido para pesquisas futuras em reparo ósseo alveolar.

Efeitos da aplicação transendocárdica do laser de hólmio em pacientes com angina refratária

Objetivo - Investigar os efeitos da aplicação endocárdica do laser de hólmio em regiões isquêmicas de pacientes com angina refratária, sobre a classe funcional de angina, a tolerância ao esforço, o duplo produto, a fração de ejeção e o consumo de antianginosos. Métodos - Treze pacientes (66.10 ±12 anos) não elegíveis para angioplastia ou cirurgia, com angina refratária classe III-IV e fração de ejeção de 43,4±7,8% foram submetidos a 30-40 perfurações endocárdicas de 5 mm de profundidade com o laser de hólmio, aplicado pela via percutânea a regiões isquêmicas determinadas pela prova do Tálio 201. Cinco variáveis clínicas foram avaliadas aos 3, 6 e 12 meses. A significância estatística aos 3, 6 e 12 meses foi avaliada pelo ANOVA e pelo método proposto por Bonferroni. Resultados - Todos os procedimentos tiveram sucesso. A classe funcional de angina de base, aos 3, 6 e 12 meses era respectivamente: 3,5±0,5; 2,2±0,4; 1,7±0,5; 2,0±0,7 (P<0,001); a prova submáxima de Naughton (segundos) 374±133 (base); 518±121 (6 meses) [P=0,05]; 428±132 (12 meses) [P=0,029]; os antianginosos (mg/dia) 204,8±72,5; 204,8±72,5; 137,9±66,1; 121,7±32,7[P= 0,01]; a fração de ejeção (%) 43,4±7,8 (base); 49,0±6,9 (6 meses) [0,081] e o duplo produto (x 1000) 16,2±3,4 (base); 17,8±4,4 (6 meses); 17,5±4,4 (12 meses) [P=0,253]. Conclusão - Os dados sugerem que, no grupo estudado, a aplicação percutânea do laser de hólmio em regiões isquêmicas melhora de forma significativa a classe funcional de angina e a tolerância ao esforço, apesar da redução da medicação antianginosa.

Cicatrização da menbrana timpânica na timpanocentese com laser de argônio comparado à técnica com microlanceta : estudo experimental em ratos

Introdução: Otite média secretora (OMS) e otite média aguda recorrente (OMAR) podem necessitar tratamento cirúrgico para adequada ventilação da orelha média. A abertura clássica do tímpano (timpanocentese) requer incisão por microlanceta sob controle de microscópio cirúrgico e mantém-se patente por alguns dias. Estudos recentes sugerem que a timpanocentese feita por diferentes lasers pode permanecer permeável por maior tempo, o que possibilitaria a normalização da otite média. Objetivo: Comparar a técnica de timpanocentese incisional com microlanceta à timpanocentese feita com laser de argônio. Material e métodos: Estudo experimental com 34 ratos linhagem Wistar, albinos, machos adultos pesando cerca de 300g, anestesiados com cetamina 27 mg/kg e xilazina 2,7 mg/kg, e submetidos à timpanocentese incisional com microlanceta no ouvido direito (ML-OD), e à timpanocentese mediada por laser de argônio no ouvido esquerdo (LA-OE). As timpanocentes foram avaliadas periodicamente até a cicatrização. Resultados: Não houve diferença significativa no tempo de cicatrização das timpanocenteses feitas com laser de argônio ou microlanceta. Todas timpanocenteses cicatrizaram dentro de 10 dias. Conclusão: A timpanocentese com laser de argônio apresentou patência e cicatrização semelhantes à técnica clássica com microlanceta realizada em ratos Wistar sem enfermidades de orelha média.

Monitoramento da morfologia costeira em setores da bacia potiguar sob influência da indústria petrolífera utilizando geodésia de alta precisão e laser escâner terrestre

The objective of this Doctoral Thesis was monitoring, in trimestral scale, the coastal morphology of the Northeastern coast sections of Rio Grande do Norte State, in Brazil, which is an area of Potiguar Basin influenced by the oil industry activities. The studied sections compose coastal areas with intense sedimentary erosion and high environmental sensitivity to the oil spill. In order to achieve the general objective of this study, the work has been systematized in four steps. The first one refers to the evaluation of the geomorphological data acquisition methodologies used on Digital Elevation Model (DEM) of sandy beaches. The data has been obtained from Soledade beach, located on the Northeastern coast of Rio Grande Norte. The second step has been centered on the increasing of the reference geodetic infrastructure to accomplish the geodetic survey of the studied area by implanting a station in Corta Cachorro Barrier Island and by conducting monitoring geodetic surveys to understand the beach system based on the Coastline (CL) and on DEM multitemporal analysis. The third phase has been related to the usage of the methodology developed by Santos; Amaro (2011) and Santos et al. (2012) for the surveying, processing, representation, integration and analysis of Coastlines from sandy coast, which have been obtained through geodetic techniques of positioning, morphological change analysis and sediment transport. The fourth stage represents the innovation of surveys in coastal environment by using the Terrestrial Laser Scanning (TLS), based on Light Detection and Ranging (LiDAR), to evaluate a highly eroded section on Soledade beach where the oil industry structures are located. The evaluation has been achieved through high-precision DEM and accuracy during the modeling of the coast morphology changes. The result analysis of the integrated study about the spatial and temporal interrelations of the intense coastal processes in areas of building cycles and destruction of beaches has allowed identifying the causes and consequences of the intense coastal erosion in exposed beach sections and in barrier islands

Efeitos agudos da aplicação do laser de baixa potência sobre o desempenho neuromuscular do sóleo em sujeitos saudáveis

A laserterapia de baixa potência (LBP) tem demonstrado recentemente ser capaz de aumentar a resistência à fadiga, bem como potencializar o desempenho neuromuscular através de seus efeitos metabólicos e fotoquímicos. Estudos anteriores mostraram que o LBP reduziu o estresse oxidativo do exercício, promovendo um retardo da fadiga muscular e minimizando seus efeitos deletérios. O objetivo desse estudo foi avaliar se a aplicação do LBP antes de um protocolo de fadiga teria efeito sobre o desempenho neuromuscular nas variáveis eletromiográficas e dinamométricas do músculo sóleo em sujeitos saudáveis. Esta pesquisa caracterizou-se como um estudo experimental do tipo ensaio clínico controlado, randomizado e cego, no qual participaram 60 voluntários de ambos os sexos, com faixa etária entre 18 e 28 anos e fisicamente ativos, segundo o questionário internacional para a prática de atividade física (IPAQ). Os sujeitos foram alocados randomicamente em três grupos: Controle (G1), Placebo (G2) e Laser (G3) e todos os voluntários foram submetidos a uma avaliação inicial (AV-1), um Protocolo de Fadiga e uma avaliação final (AV-2), compostas por contrações isocinéticas para flexão plantar a uma velocidade de 90°/s. Os resultados encontrados nesse estudo mostraram que não houve diferença estatística entre os três grupos da pesquisa nas variáveis eletromiográficas de RMS e Frequência Mediana, contudo, em relação à dinamometria, o grupo que recebeu a aplicação do Laser obteve um índice de fadiga significativamente menor (p=0,04) quando comparado aos grupos Controle e Placebo. Além disso, a aplicação do laser pré-exercício também resultou em um aumento nas variáveis de desempenho potência e trabalho. Com isso, pode-se concluir que o LBP foi capaz de melhorar o desempenho do sóleo em sujeitos saudáveis, justificado pelo aumento da resistência à fadiga

Integração de imagem aérea de alta resolução e dados de varredura a laser na classificação de cenas urbanas para detectar regiões de via

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Extração automática de contornos de telhados usando dados de varredura a laser e campos randômicos de Markov

This paper proposes a methodology for automatic extraction of building roof contours from a Digital Elevation Model (DEM), which is generated through the regularization of an available laser point cloud. The methodology is based on two steps. First, in order to detect high objects (buildings, trees etc.), the DEM is segmented through a recursive splitting technique and a Bayesian merging technique. The recursive splitting technique uses the quadtree structure for subdividing the DEM into homogeneous regions. In order to minimize the fragmentation, which is commonly observed in the results of the recursive splitting segmentation, a region merging technique based on the Bayesian framework is applied to the previously segmented data. The high object polygons are extracted by using vectorization and polygonization techniques. Second, the building roof contours are identified among all high objects extracted previously. Taking into account some roof properties and some feature measurements (e. g., area, rectangularity, and angles between principal axes of the roofs), an energy function was developed based on the Markov Random Field (MRF) model. The solution of this function is a polygon set corresponding to building roof contours and is found by using a minimization technique, like the Simulated Annealing (SA) algorithm. Experiments carried out with laser scanning DEM's showed that the methodology works properly, as it delivered roof contours with approximately 90% shape accuracy and no false positive was verified.