Utilização da tomografia de coerência óptica para visualização de biofilme em resinas de reembasamento – um estudo in vitro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: AQUINO, Mayra Macedo de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
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Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/53854
Resumo: As alterações nos tecidos duros ou moles da cavidade bucal normalmente apresentam um componente microbiológico envolvido, assim é importante desenvolver técnicas diagnósticas que auxiliem na avaliação clínica, sem destruir a estruturação do biofilme. A Tomografia de Coerência Óptica (OCT) representa uma alternativa para analisar tecidos e microrganismos sem a necessidade de qualquer processamento. Essa técnica de imagem pode ser definida como um método em tempo real, in situ e não destrutivo que se baseia na avaliação da luz retroespalhada pelo objeto e fornece informações detalhadas das estruturas analisadas. O presente estudo propôs o uso da OCT para visualização do biofilme de Candida albicans em resinas d reembasamento para próteses removíveis. Foram utilizadas três resinas (Silagum- Comfort, Coe-Comfort e Soft-Confort), com características distintas relacionadas à sorção de água e inibição fúngica. Um total de 30 amostras foram submetidas à varredura com o OCT antes e 96h após a inoculação com Candida albicans (URM 6547). A análise do biofilme foi realizada através de imagens 2D Callisto SD-OCT (930nm) operando em domínio espectral. Em seguida, as imagens foram pré- processadas utilizando um filtro Gaussiano 3x3 para remover o ruído, seguida da aplicação de uma binarização de Otsu, permitindo a segmentação e contagem de pixels. Assim, a camada de biofilme formada é claramente identificável nas imagens, com visualização modificada pela sorção de água de cada material. Silagum-Comfort e Soft-Confort apresentaram semelhanças no espalhamento da luz entre as amostras limpa e inoculada, com as últimas apresentando maiores valores de intensidade do sinal luminoso. As amostras Coe-Comfort foram as únicas que não apresentaram diferenças entre as suas imagens. Adicionalmente, modelos de Machine Learning também foram utilizados para duas tarefas: (i) distinção automática entre os diferentes tipos de resinas, e (ii) identificação e separação automática de amostras contaminadas. Portanto, os resultados do presente estudo sugerem que a OCT é uma técnica viável para visualização do biofilme em materiais de reembasamento, com sua automatização possível através de algoritmos de aprendizagem de máquina.
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Essa técnica de imagem pode ser definida como um método em tempo real, in situ e não destrutivo que se baseia na avaliação da luz retroespalhada pelo objeto e fornece informações detalhadas das estruturas analisadas. O presente estudo propôs o uso da OCT para visualização do biofilme de Candida albicans em resinas d reembasamento para próteses removíveis. Foram utilizadas três resinas (Silagum- Comfort, Coe-Comfort e Soft-Confort), com características distintas relacionadas à sorção de água e inibição fúngica. Um total de 30 amostras foram submetidas à varredura com o OCT antes e 96h após a inoculação com Candida albicans (URM 6547). A análise do biofilme foi realizada através de imagens 2D Callisto SD-OCT (930nm) operando em domínio espectral. Em seguida, as imagens foram pré- processadas utilizando um filtro Gaussiano 3x3 para remover o ruído, seguida da aplicação de uma binarização de Otsu, permitindo a segmentação e contagem de pixels. Assim, a camada de biofilme formada é claramente identificável nas imagens, com visualização modificada pela sorção de água de cada material. Silagum-Comfort e Soft-Confort apresentaram semelhanças no espalhamento da luz entre as amostras limpa e inoculada, com as últimas apresentando maiores valores de intensidade do sinal luminoso. As amostras Coe-Comfort foram as únicas que não apresentaram diferenças entre as suas imagens. Adicionalmente, modelos de Machine Learning também foram utilizados para duas tarefas: (i) distinção automática entre os diferentes tipos de resinas, e (ii) identificação e separação automática de amostras contaminadas. Portanto, os resultados do presente estudo sugerem que a OCT é uma técnica viável para visualização do biofilme em materiais de reembasamento, com sua automatização possível através de algoritmos de aprendizagem de máquina.CAPESAs changes in hard or soft oral tissues normally have a microbiological component, it is important to develop diagnostic techniques that support clinical evaluation, without destroying biofilm formation. The Optical Coherence Tomography (OCT) represents an alternative to analyze tissues and microorganisms without the need for processing. This imaging technique could be defined as a real-time, in situ and non-destructive method. Furthermore, the OCT technique is based on the evaluation of the light backscattered by the object and provides detailed information on the analyzed structures. This study proposed the use of the OCT to visualize biofilm by Candida albicans in reline resins for removable prostheses. Three resins (Silagum-Comfort, Coe-Comfort, and Soft-Confort), with distinct characteristics related to water sorption and fungal inhibition were used. A total of 30 samples were subjected to OCT scanning before and 96h after inoculation with Candida albicans (URM 6547). The biofilm analysis was carried out through a 2D optical Callisto SD-OCT (930nm) operated in the spectral domain. Then, the images were preprocessed using a 3x3 Gaussian filter to remove the noise, and then Otsu binarization, allowing segmentation and pixel counting. The layer’s biofilm formed was clearly defined and, indeed, its visualization is modified by water sorption of each material. Silagum-Comfort and Soft-Confort showed some similarities in the scattering of light between the clean and inoculated samples, in which the latter samples presented higher values of light signal intensity. Coe-Comfort samples were the only ones that showed no differences between the images. Furthermore, Machine Learning (ML) models were also used for two tasks: (i) automatic distinction between different types of reline resin, and (ii) automatic identification and separation of samples contaminated with Candida albicans. Therefore, the results of the present study suggest that OCT is a viable technique to visualize the biofilm in reline materials, with its automation possible through machine learning algorithms.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em OdontologiaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessTomografia de coerência ópticaResina de reembasamentoBiofilmesPrótese removívelUtilização da tomografia de coerência óptica para visualização de biofilme em resinas de reembasamento – um estudo in vitroinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Mayra Macedo de Aquino.pdfTESE Mayra Macedo de Aquino.pdfapplication/pdf1506061https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/53854/1/TESE%20Mayra%20Macedo%20de%20Aquino.pdfba113df23d09ffa4ab8b7bcecb78271bMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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