Caracterização de pastilhas de hidroxiapatita por microtomografia computadorizada de raios X visando a construção de um fantoma de tecido ósseo de baixo custo
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32336 |
Resumo: | Nas áreas da saúde, a tecnologia é de fundamental importância no diagnóstico de doenças. Um dos grandes desafios é o desenvolvimento de novas ferramentas, que atendam à demanda destes profissionais. Diversas pesquisas têm utilizado biomateriais com maior frequência na construção de fantomas para áreas da medicina, particularmente as biocerâmicas. Neste estudo, foi feita a caracterização de pastilhas de hidroxiapatita usando a microtomografia computadorizada de raios X visando a construção de um fantoma de tecido ósseo de baixo custo, para auxiliar no desenvolvimento de algoritmos de segmentação para avaliação do espaço poroso de amostras ósseas em futuros trabalhos do Laboratório de Tomografia por Raios X do Departamento de Energia Nuclear da UFPE. No processo de aquisição das imagens foram utilizados filtros de alumínio, com espessuras que variam até 2,5 mm para analisarmos os efeitos dos mesmos nas distribuições do contraste das imagens reconstruídas das pastilhas. Esses filtros são utilizados rotineiramente para diminuir o efeito do endurecimento do feixe (beam hardening). Observou-se que as distribuições de intensidade variaram à medida que as densidades das pastilhas aumentavam, deslocando-se para a direita – aumento de brilho – e reduzindo a largura das mesmas – redução no contraste. As regiões da borda das pastilhas apresentaram os maiores valores de radiodensidade em relação ao centro. Com base nesses resultados, concluiu-se que quanto maior a densidade da hidroxiapatita na pastilha, maior é a intensidade na imagem e que os filtros reduzem a variância da intensidade das pastilhas, podendo simplificar a segmentação em imagens de tecido ósseo por meio de múltiplos limiares. |
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Neste estudo, foi feita a caracterização de pastilhas de hidroxiapatita usando a microtomografia computadorizada de raios X visando a construção de um fantoma de tecido ósseo de baixo custo, para auxiliar no desenvolvimento de algoritmos de segmentação para avaliação do espaço poroso de amostras ósseas em futuros trabalhos do Laboratório de Tomografia por Raios X do Departamento de Energia Nuclear da UFPE. No processo de aquisição das imagens foram utilizados filtros de alumínio, com espessuras que variam até 2,5 mm para analisarmos os efeitos dos mesmos nas distribuições do contraste das imagens reconstruídas das pastilhas. Esses filtros são utilizados rotineiramente para diminuir o efeito do endurecimento do feixe (beam hardening). Observou-se que as distribuições de intensidade variaram à medida que as densidades das pastilhas aumentavam, deslocando-se para a direita – aumento de brilho – e reduzindo a largura das mesmas – redução no contraste. As regiões da borda das pastilhas apresentaram os maiores valores de radiodensidade em relação ao centro. Com base nesses resultados, concluiu-se que quanto maior a densidade da hidroxiapatita na pastilha, maior é a intensidade na imagem e que os filtros reduzem a variância da intensidade das pastilhas, podendo simplificar a segmentação em imagens de tecido ósseo por meio de múltiplos limiares.In health, technology is of fundamental importance in the diagnosis of diseases. One of the major challenges is the development of new tools that meet the demand of these professionals. Several types of research have used biomaterials more frequently in the construction of phantoms for medical areas, particularly bioceramics.In this study was carried the characterization of hydroxyapatite pads using the X-ray computed microtomography in order to build a phantom of low-cost bone tissue. Which had as purposes the assistance in the development of segmentation algorithms for evaluation of the porous space of bone samples in future works conducted in the X-ray tomography laboratory of the Nuclear Energy Department of UFPE. In the process of images, the acquisition was used aluminum filters, whose thickness ranges from 0.0 to 2.5 mm, for analyzing their effects in the intensity distributions of the reconstructed images of the pads. These filters are routinely used to decrease the effect of beam hardening. It was observed that the intensity distributions varied as pads densities increased, moving to the right – brightness increase – and reducing their width – reduction in contrast. The border regions of the pads presented the highest values of radiodensity in relation to the Center. Based on these results, it was concluded that the higher the density of hydroxyapatite in the pad, the greater is the image intensity. Besides that, the filters reduce the variance of the pads intensity, which may simplify the segmentation of images of bone tissue by using multiple thresholds.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia NuclearHidroxiapatitaFantomaMicrotomografiaCaracterização de pastilhas de hidroxiapatita por microtomografia computadorizada de raios X visando a construção de um fantoma de tecido ósseo de baixo custoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Wellington da Silva Carvalho.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Wellington da Silva Carvalho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1245https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32336/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Wellington%20da%20Silva%20Carvalho.pdf.jpgf478b49c2a1764245905f7c1bcf1c7fbMD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Wellington da Silva Carvalho.pdfDISSERTAÇÃO Wellington da Silva Carvalho.pdfapplication/pdf9566800https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32336/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Wellington%20da%20Silva%20Carvalho.pdf652ca2aef120d9e34956061502b4c2c7MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32336/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32336/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTDISSERTAÇÃO Wellington da Silva Carvalho.pdf.txtDISSERTAÇÃO Wellington da Silva Carvalho.pdf.txtExtracted texttext/plain127174https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32336/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Wellington%20da%20Silva%20Carvalho.pdf.txt620d8eaece95d2ad202ac0601a760cf5MD54123456789/323362019-10-26 01:38:46.188oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-10-26T04:38:46Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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