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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9H7HAR| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Caracterização do esmalte e dentina humana e de biomateriais a base de fosfato de cálcio para estudos radiológicos |
| Authors: | Madelon Aparecida Fernandes |
| First Advisor: | Maria do Socorro Nogueira |
| First Co-advisor: | Teogenes Augusto da Silva |
| First Referee: | Edesia Martins Barros de Sousa |
| Second Referee: | Luciana Cardoso Fonseca |
| Third Referee: | Marcus Aurélio Pereira dos Santos |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Maria Auxiliadora Fortini Veloso |
| Abstract: | Investigações teóricas e experimentais baseadas na interação da radiação com a matéria, com específicas aplicações médicas e tecnológicas, apresentaram como objetivos o diagnóstico médico, a análise química e dosimetria, utilizando materiais orgânicos e inorgânicos. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi determinar as características dosímetricas do esmalte e da dentina humana das estruturas dentais e diferentes biomateriais a base de fosfato de cálcio, com intuito de obter-se um tecido substituto que simule o esmalte e dentina, na detecção da imagem de raio X diagnóstico. Como materiais e método, a composição do esmalte, dentina humana e dos biomateriais a base de fosfato de cálcio Bio-Oss®, Cerasorb® M Dental, Straumann Boneceramic® e Osteogen® foram determinadas por meio da técnica de Análise de Ativação Neutrônica (INAA), Análise Elementar (AE), Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP/AES) e Espectrometria de Energia Disoersiva de Raios X (EDX). Os mesmos espécimes foram utilizados como atenuadores para as medidas do espectro de energia dos raios X transmitido, nas qualidades RQRs da International Electrotechnical Commission (IEC), por meio do sistema espectrométrico composto pelo detector CdTe. O coeficiente de atenuação mássico (ì/ñ), o número atômico efetivo (Zeff) foram determinados e comparados entre todos os espécimes analisados, utilizando-se o programa WinXCOM; assim como a determinação e comparação dos números TC por meio do exame de Tomografia Computadorizada. Os resultados obtidos por meio das técnicas de análises demonstraram uma maior concentração mineral do esmalte em relação à dentina (56,97 %), sendo os elementos com maior concentração o Ca e P. Em todas as tensões analisadas observou-se que o espectro de energia de raios X transmitido através do esmalte tem energia média superior àquele transmitido através da dentina. O ì/ñ dos espécimes de esmalte e dentina diminuiu com o aumento da energia. Os biomateriais avaliados apresentaram um valor mais próximo ao teórico quando foram submetidos a uma maior força de condensação. Observou-se que a diferença entre o valor experimental e teórico apresenta um comportamento decrescente em relação à pressão empregada. Os biomateriais a base de fosfato de cálcio apresentaram Zeff comparado ao valor fornecido pelo programa WinXCOM na faixa de tensão de 10 a 200 keV superior ao esmalte e à dentina. Dentre os biomateriais avaliados Zeff do Ostegen® foi o que apresentou menor variação em relação ao Zeff do esmalte e da dentina. Observou-se que as medidas dos números TC, em Unidades de Hounsfield dos biomateriais dentais aumentaram em relação à pressão de condensação a que foram submetidos. Seus valores foram mais próximos ao esmalte e à dentina quando submetidos a uma maior pressão de condensação. Conclui-se de acordo com a metodologia empregada no presente estudo que a eficiência das técnicas analíticas para determinação elementar do esmalte e dentina humana assim como dos biomateriais analisados, demonstraram a importância do conhecimento dos constituintes no comportamento dos biomateriais. Conclui-se também que a composição, espessura, pressão de prensagem uniaxial das amostras alteram o espectro, permitem comparações ao modelo teórico do programa WinXCOM, e que o biomateriais Osteogen® e Cerasorb M Dental® aproximam-se mais das características da dentina e do esmalte respectivamente como biomateriais simuladores para futuros estudos radiológicos destas estruturas dentárias. |
| Abstract: | Experimental and theoretical investigation based on the interaction of radiation with matter, with specific technological and medical applications, presented as objective identification, medical diagnostics, chemical analysis and dosimetry using organic and inorganic materials. In this context, the objective of this study was to determine the dosimetric characteristics of enamel and dentin obtained by two methods of separating structure and different dental biomaterials based calcium phosphate, with intent to obtain a material that simulates the enamel and dentin, in detecting the Xray image diagnosis. As a material and methods, the composition of the enamel and dentin and the biomaterials based on calcium phosphate - Bio-Oss ®, Cerasorb ® M Dental, Straumann ® BoneCeramic and Osteogen ® were determined by the technique of Neutron Activation Analysis (INAA), Elemental Analysis (EA), Mass Spectrometry Inductively Coupled Plasma (ICP/AES) and X-ray Fluorescence (EDX). The same samples were used as attenuators for the measurement of the energy spectrum of X-rays transmitted in qualities RQRs International Electrotechnical Commission (IEC), by means of a spectrometric system comprising the CdTe detector. The mass attenuation coefficient (ì/ñ), the effective atomic number (Zeff) were determined and compared between all the specimens analyzed, using the program WinXCOM; as well the determination and comparison numbers CT performed by Computed Tomography Exam. The results obtained by the techniques of analysis showed that the mineral concentration of the enamel is higher than dentin and elements with a higher concentration Ca and P. In all strains examined was observed that the energy spectrum of X-rays transmitted through the enamel is higher than average power transmitted through the dentin. The ì/ñ of the enamel and dentin specimens decreased with increasing energy. The biomaterials evaluated showed a value closer to the theoretical value when submitted to a higher force condensation.It was observed that the difference between the theoretical and experimental value shows a decreasing behavior in respect to the employed pressure. The biomaterials based calcium phosphate showed the Zeff when compared to the value provided by the program WinXCOM, in the range of voltage of 10 to 200 keV, higher than the enamel and dentin. Among the biomaterials evaluated the Zeff of Ostegen® showed the lowest variation in relation to the Zeff of enamel and dentin. It was observed that measures numbers CT of biomaterials dental relative increased according to the condensing pressures which have been subjected. Their values were closer to enamel and dentin when subjected to a higher condensing pressure. It is concluded according to the methodology employed in this study that the efficiency of analytical techniques to determine elemental human dentin and enamel as well as biomaterials tested, demonstrated the importance of the knowledge of the constituents in the behavior of biomaterials. It also follows that the composition, thickness, uniaxial pressure of samples modified the spectrum, allow comparisons to the theoretical model program WinXCOM, and the biomaterials Osteogen® and Cerasorb M Dental® were closer to the characteristics of dentin and enamel respectively as biomaterials simulators to radiological future studies of these dental structures. |
| Subject: | Número atômico Materiais biomédicos Bioengenharia Engenharia nuclear |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9H7HAR |
| Issue Date: | 26-Oct-2012 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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