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Radiografias são exames primários para a avaliação das condições do tórax. Na prática clínica, vem se popularizando a utilização de abordagens de aprendizado profundo para apoiar radiologistas no processo de tomada de decisão visando aumentar a acurácia diagnóstica. Para dar suporte adequado aos radiologistas, é insuficiente um modelo que simplesmente infere um rótulo diagnóstico. Idealmente, o modelo deve fornecer mais informações para apoiar o resultado da classificação, como a localização espacial do achado radiológico. Para treinar adequadamente modelos de aprendizado profundo, geralmente é necessário utilizar muitos dados anotados. Há uma grande quantidade de imagens de radiografias de tórax disponíveis publicamente, anotadas de acordo com a presença de achados radiológicos, mas poucas contêm uma anotação com a localização desses achados. O objetivo deste trabalho é utilizar a quantia limitada de dados anotados e a vasta quantia de dados não anotados para melhorar o desempenho de métodos de localização automática de patologias em radiografias de tórax. Identificamos o estado-da-arte de métodos semi-supervisionados e avaliamos seu desempenho em um cenário de classificação. Em seguida, estendemos o melhor método, Mean Teacher, para realizar a tarefa de localização em um framework de aprendizado de múltiplas instâncias, introduzindo nosso método C-MIL.Nesse paradigma, existem dois tipos de rótulos: um rótulo geral que é conhecido, e um rótulo mais específico e desconhecido mas que é relacionado ao conhecido, no caso, a presença de patologia e sua localização. Os resultados mostram melhorias na aplicação de regularização de consistência em um cenário de localização por meio de aprendizado de múltiplas instâncias e demonstram que os métodos de aprendizado semi-supervisionado são promissores para o avanço do desempenho de métodos de localização automática de patologias em imagens médicas., Radiographs are the primary examination for diagnosing chest conditions, and yet they are frequently misread/misdiagnosed due to human-observer confusion. In clinical practice, there is an increase of deep learning approaches to support radiologists on the decision-making process to improve diagnostic accuracy. To properly support radiologists, it is insufficient for the system to simply output a diagnosis label. Ideally, the model should provide more information to support the classification result, such as the spatial localization of the finding. To properly train deep learning models, we usually need lots of annotated data. There is a vast amount of publicly-available chest radiographs labeled according to their radiological findings (labels for classification), but very few contain a location annotation. Our goal is to extend the use of unlabeled data to improve pathology localization in chest radiographs in a scenario with limited labeled data. We identify state-of-the-art semi-supervised methods and evaluated their performance on a classification scenario. Next, we extend the best method, Mean Teacher, to perform localization within a multiple instance learning framework, introducing our method C-MIL. Multiple instance learning is a paradigm with two types of labels: a general label that is known, and a more specific and unknown label but related to the one known, in our case, pathology presence and its localization. Our results show improvements of applying consistency regularization over a multiple instance localization framework and demonstrate that semi-supervised learning methods are promising to advance the state-of-the-art performance of pathology localization methods.

Introdução: o objetivo desta tese foi avaliar a anatomia óssea da região da alveolar da tuberosidade maxilar de pacientes com e sem terceiros molares superiores, além de avaliar a pneumatização do seio maxilar nesta região, em tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) e em radiografia panorâmica reconstruída (RPR) Métodos: no estudo 1, avaliou-se 40 TCFC de indivíduos sem terceiro molar superior (Grupo 0) e 40 TCFC de indivíduos com terceiro molar superior (Grupo 1). Mediu-se a altura e largura radicular do segundo molar superior (2MS), a altura, largura e comprimento ósseo da tuberosidade maxilar, além da pneumatização do seio maxilar nesta região. No estudo 2 foram utilizadas 21 TCFC. Mediu-se a altura da raiz disto-vestibular do segundo molar superior (2MS), altura e comprimento ósseo da tuberosidade maxilar em diferentes localizações. Também foi mensurada a pneumatização do seio maxilar nesta região. As medições foram realizadas em cortes tomográficos específicos e na RPR para comparação entre as técnicas. Resultados: no estudo 1, não houve diferença significativa entre os grupos para o gênero (p=0,85), para a idade (p=0,07) e para as medidas dentárias (p>0,58). Em relação às medidas ósseas, a altura óssea foi menor (p=0,023) no grupo 0 apenas na mensuração realizada 7mm distalmente ao 2MS, a largura da tuberosidade foi maior no grupo 1 (p<0,0001) em todas as mensurações, com exceção da medição realizada 1mm distalmente ao segundo molar, o comprimento ósseo vestibular foi significativamente menor (p<0,005) no grupo 0. A pneumatização do seio maxilar na região da tuberosidade maxilar foi significativamente maior no grupo 0.No estudo 2, encontrou-se alta correlação entre os grupos (ICC=0,929) para a altura radicular. A correlação foi moderada a baixa (ICC<0,603) na comparação entre as medidas nos cortes tomográficos e na RPR para a altura óssea. A correlação para a medida de comprimento ósseo foi alta na região central (ICC>0,921) e moderada na palatina (I, Introduction: this thesis aimed to evaluate bone anatomy of the of the maxillary tuberosity in patients with and without upper third molars, besides evaluating the maxillary sinus pneumatization in this region, in cone beam computed tomography (CBCT) and reconstructed panoramic radiography (RPR). Methods: in study 1, 40 CBCT of individuals without upper third molar (Group 0) and 40 CBCT of individuals with upper third molar (Group 1) were evaluated. The height and radicular width of the upper second molar (USM), the height, width and bone length of the maxillary tuberosity were measured, in addition to the pneumatization of the maxillary sinus in this region. In study 2, 21 CBCT were evaluated, the height of the disto-buccal root of the USM and height and length of the tuberosity bone at different locations was measured. In addition, the pneumatization of the maxillary sinus in this region was scored. Measurements were performed on tomographic slices and on the RPR. Results: in study 1, there was no significant difference between the groups for the gender (p = 0.85), for age (p = 0.07) and for dental measurements (p> 0.58). Bone height was lower (p = 0.023) in group 0 only in the measurement performed 7mm distally to the second molar. The tuberosity width was higher in group 1 (p <0.0001) in all measurements, with the exception of measurement 1mm distally to the second molar. Buccal bone length was significantly lower (p <0.005) in group 0. The maxillary sinus pneumatization in the maxillary tuberosity region was significantly higher in group 0. In study 2, the radicular height showed a high correlation between the groups (ICC = 0.929).A moderate to low correlation (ICC <0.603) was observed for bone heights on comparison between tomographic slices and RPR. The correlation for bone length was high in central (ICC> 0.921) and palatal (ICC> 0.732) regions of the tuberosity, but low in the buccal region (ICC <0.441) when the measure of the RPR was compared to the measur

Introdução: o objetivo deste estudo foi avaliar se as medidas cefalométricas obtidas no cefalograma a partir da imagem da radiografia lateral da cabeça (RLC) são reprodutíveis e comparáveis com as medidas obtidas no cefalograma realizado na imagem gerada a partir da tomografia computadorizada cone beam (TCCB). Dessa forma, determinar a aplicabilidade da TCCB para a análise cefalométrica comumente utilizada na ortodontia., Metodologia: foram selecionados 20 pacientes que possuíam tanto RLC quanto TCCB da cabeça. Para a realização das medidas foi utilizado o software Radiocef Studio 2 (RadioMemory Ltda., Belo Horizonte, MG, Brasil). Estas foram realizadas por três avaliadores com diferentes níveis de experiência. Cada avaliador determinou as medidas nas imagens obtidas da RLC e nas obtidas a partir da TCCB (T1) e estas foram repetidas num intervalo de tempo de uma semana (T2). Para determinar a reprodutibilidade intra-avaliadores e interavaliadores foi utilizado o Coeficiente de Correlação Intraclasse (ICC). Para análise dos valores obtidos com os dois métodos tanto em T1 quanto em T2 foi utilizado o Teste t-student. O Teste não-paramétrico de Friedman foi aplicado para comparar as medidas dos três avaliadores. O nível de significância máximo assumido foi de 5% (p≤0,05)., Resultados: o ICC para os 3 avaliadores foi acima de 0.8 para os dois métodos e para todas as medidas cefalométricas com exceção da medida Nperp-Pog para o Avaliador 2 (ICC=0.66). As medidas Co-A, Co-Gn e ENA-Me apresentaram diferenças estatísticamente e clinicamente significantes entre os dois métodos, diferenças de 5,59 mm, 8,2 mm e de 5,9 mm, respectivamente. Diferenças também foram observadas para medidas NPerp-Pog, com variação de 1,17 mm e para a medida EixoY, com variação de 0,68º., Conclusões: os dois métodos apresentaram boa reprodutibilidade. Foram observadas diferenças estatísticamente significantes para metade das 10 medidas cefalométricas avaliadas. A comparação de medidas cefalométricas, seguindo o delineamento do presente estudo, não mostrou similaridade entre os dois métodos avaliados., Introduction: The aim of this study was to evaluate the reproducibility and to compare the cephalometric measurements in images from conventional lateral radiographs (CLR) and in images synthesized from cone beam computed tomography (CBCT)., Methodology: Twenty patients who had both a CBCT and a conventional lateral radiograph were recruited. Three observers digitized landmarks used for 10 measurements in CBCT images and in CLR from all patients at two different times (T1 and T2). The cephalometric analyses were conducted on the Radiocef Studio 2 software (RadioMemory Ltda., Belo Horizonte, MG, Brazil). In order to asses the reproducibility of exams in each technique, the ICC was calculatedd for each cephalometric measurement in each of techniques investigated. Differences between the modalities in T1 and T2 were calculated used t-student test. To compare the measurements from the three observers, Friedman test was used. Statistical significance was defined as 5% (p≤0,05)., Results: the ICC of all measurements were above 0.8 in both methods, except for Nperp-Pog (ICC=0.66) for the Observer 2. There were statiscally and clinicaly differences for the Co-A (5,59 mm), Co-Gn (8,2 mm) and ENA-Me (5,9 mm) measurements between the methods. Differences were also found for NPerp-Pog (1,17 mm) and EixoY (0,68º)., Conclusion: the reproducibility was good for all the measurements in both methods. The significant differences between the modalities were shown in 5 of the 10 measurements analized in this study. Measurements from CBCT synthesized cephalograms are not similar to those based on conventional radiographic images.

Background: Acute respiratory infection is the most frequent reason for children’s use of emergency medical service. Chest radiography is widely used as a diagnostic method for the management of respiratory infections in children although its benefits are unknown. Aims: The aims of this study are to describe the clinical diagnostics, radiographic reports and the main indications for chest radiography in children attended at an emergency service of a Hospital in the South of Brazil. Methods: Medical records of 466 children with respiratory infection attended at the emergency service of São Lucas Hospital (Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul) were analyzed. Data regarding the reasons for attendance, clinical findings, radiographic report were also collected and analyzed by three trained examiner. Results: From the total of the patients, 233 were boys (50%) and the mean age was 5. 7 years-old. Cough (73. 6%) and fever (73. 0%) were the most frequent reasons for request chest radiography, followed by rhinorrhea (18%), respiratory difflculty (7. 9%) and asthma / asthma attacks (5. 6%). The most frequent clinical diagnosis was pneumonia (47. 4%) and upper airway infection (39. 9%). Pulmonary infiltrates (44. 4%) and normal reports (43. 1%) were the most prevalent findings seen in the radiological evaluation, followed by consolidation (11. 2%).Conclusion: The majority of the children had cough and fever as the most common clinical manifestation. Pulmonary infiltrates and normal results were the most common radiological findings. The clinical diagnosis of pneumonia was approximately four times higher than that found in chest x-ray evaluation., Introdução: A infecção respiratória aguda de via aérea é a causa mais frequente para a busca de serviços de emergência em pediatria. Nesse contexto, a radiografia de tórax é um método diagnóstico amplamente utilizado para o manejo das infecções respiratórias em crianças, apesar dos seus benefícios não estarem completamente estabelecidos na literatura. Objetivos: Os objetivos deste estudo são descrever as principais indicações clínicas de solicitação de radiografias, diagnósticos clínicos e os resultados dos exames radiológicos de crianças atendidas na emergência de nosso hospital, com infecção respiratória aguda. Material e Métodos: Foram revisados 466 prontuários de crianças atendidas no setor de emergência do Hospital São Lucas da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (HSL-PUCRS). No estudo, foram incluídas crianças com infecção respiratória. Coletaram-se dados referentes a motivos de atendimento, achados do exame físico, diagnósticos clínicos, laudos radiológicos de tórax e de seios da face. Resultados: Do total de pacientes, 233 eram do sexo masculino (50%) e a média de idade foi de 5,7 anos (1-17 anos). Tosse (73,6%) e febre (73,0%) foram os motivos mais frequentes de atendimento, seguidos de coriza (18%), dificuldade respiratória (7,9%) e crise asmática (5,6%). Dentre os achados do exame físico, febre (75%) e tosse (73%) também foram mais comuns. O diagnóstico clínico mais frequente foi pneumonia (47,4%) e infecção de via aérea superior (39,9%). Os resultados dos exames de imagem demonstraram que infiltrado pulmonar (44,4%) e laudos normais (43,1%), foram mais frequentes, seguidos de consolidação (11,2%).Conclusões: A maioria das crianças apresentou tosse e febre como manifestação clínica mais comum. O diagnóstico clínico de pneumonia ocorreu aproximadamente quatro vezes mais do que o encontrado em exames de raios-x de tórax. Infiltrado pulmonar e exames normais foram os achados radiológicos mais frequentes.

Objectives: To evaluate three-dimensional (3D) measurements of the lower extremity using a biplanar low-dose X-ray device in children and adolescents. Methods: In the first part of this study, 3D measurements of eight dried bones were analyzed by a biplanar low-dose X-ray device(LDX) using stereoscopic software and compared with 3D Computed Tomography (CT). In the second part, 47 lower limbs of children and adolescents were studied using LDX two-dimensional (2D) and 3D measurements. Both parts evaluated: femoral and tibial lengths, femoral and tibial mechanical angles, frontal and lateral knee angulations, and the femoral neck-shaft angle. Results: The 3D specimen comparison between LDX and CT measurements showed no significant differences: femoral length (p: 0. 069), tibial length(p: 0. 059), femoral mechanical angle (p: 0. 475), tibial mechanical angle (p: 0. 067), frontal knee angulation (p: 0. 198), lateral knee angulation (p: 0. 646) and femoral neck-shaft angle(p:0. 068). The comparison between LDX 2D and 3D measurements in patients showed significant differences in tibial length (p: 0. 003), femoral mechanical angle (p<0. 001) and femoral neck-shaft angle (p: 0. 001); other parameters were unremarkable. Conclusions: The 3D LDX system presented accurate measurements compared with 3D CT. Differences between LDX 2D and 3D measurements were noted in the femoral mechanical angle, femoral neck-shaft angle and tibial length. Moderate to good interobserver agreement for the 3D LDX measurements were found., Objetivos: Avaliar as medidas tridimensionais(3D) das extremidades inferiores utilizando um sistema biplanar de baixa dose de radiação (LDX) em crianças e adolescentes.Métodos: Na primeira parte do estudo, medidas 3D de oito espécimes foram analisadas pelo LDX utilizando um programa estereoscópico e comparadas com medidas 3D da tomografia computadorizada (TC). Na segunda parte, 47 membros inferiores de crianças e adolescentes foram estudados utilizando medidas bi e tridimensionais. Foram avaliados: os comprimentos femoral e tibial, os ângulos mecânicos femoral e tibial, as angulações frontal e lateral do joelho e o ângulo cérvico-diafisário. Resultados: A comparação entre as medidas 3D pelo LDX e a TC dos espécimes não mostraram diferenças significativas:comprimento femoral (p: 0,069), comprimento tibial (p:0,059), ângulo femoral mecânico (p: 0,475), ângulo tibial mecânico (p: 0,067), angulação frontal do joelho (p: 0,198), angulação lateral do joelho (p: 0,646) e ângulo cérvico-diafisário (p: 0,068). A comparação entre as medidas bi e tridimensionais nos pacientes mostraram diferenças significativas no comprimento tibial (p: 0,003), ângulo femoral mecânico (p<0. 001) e ângulo cérvico-diafisário (p: 0,001); os outros parâmetros não demonstraram alterações significativas. Conclusões: As medidas tridimensionais do LDX apresentam boa acurácia quando comparadas com as medidas tridimensionais da TC. Diferenças entre as medidas bi e tridimensionais do LDX foram observadas no comprimento tibial, ângulo femoral mecânico e ângulo cérvico-diafisário. Moderadas e boas concordâncias interobservadores foram encontradas para as medidas tridimensionais do LDX.

Várias técnicas e materiais têm sido sugeridos para a preservação do rebordo alveolar (PRA) após a extração dentária e antes da colocação do implante. Este estudo, o qual é composto por dois manuscritos, buscou avaliar, através de um ensaio clínico randomizado, as alterações ósseas radiográficas após a PRA com dois diferentes biomateriais e, através de uma revisão sistemática da literatura, as evidências do efeito deste procedimento após a extração dentária e se ele permite a colocação do implante (com ou sem enxerto adicional). No primeiro capítulo, a preservação do rebordo alveolar foi realizada em 27 pacientes divididos em 2 grupos. Um substituto ósseo sintético (SOS) ou um xenoenxerto derivado de bovinos (XDB), ambos com uma membrana de colágeno como barreira (Bio-Gide®), foram utilizados nos grupos teste e controle, respectivamente. Radiografias periapicais padronizadas foram tiradas em intervalos regulares de tempo, do tempo inicial (TI) aos 8 meses (8M). Os níveis da crista óssea alveolar nos aspectos mesial (Mav), distal (Dav) e central (Cav) do alvéolo foram medidas em todos os intervalos de tempo e comparados às medições intra-cirúrgicas. Todas as radiografias obtidas foram subtraídas das imagens de acompanhamento. As áreas de ganho, de perda ou inalteradas em termos de níveis de cinza foram testadas para diferença significativa entre os dois grupos. No segundo capítulo, ambas pesquisas eletrônica e manual procuraram por referências que atenderam a critérios específicos de inclusão e exclusão. Dois revisores realizaram uma triagem calibrada e independente, enquanto que um terceiro revisor foi consultado em caso de discordâncias. Ensaios clínicos randomizados, ensaios clínicos controlados e estudos prospectivos com um mínimo de cinco pacientes e a cicatrização natural do alvéolo como controle foram incluídos.O estudo clínico experimental revelou que, entre TI-8M, a Mav e Dav mostraram diferenças médias de 0,9 ± 1,2 mm e 0,7 ± 1,8mm, e 0,4 ± 1,3 mm e 0,7 ± 1, Several techniques and materials have been suggested for the preservation of the alveolar ridge (ARP) following tooth extraction and prior to implant placement. This study, which is composed by two manuscripts, aimed to evaluate, through a randomized clinical trial, the radiographical bone changes following ARP with two different biomaterials and, through a systematic review of the literature, the evidences of the effect of this procedure following tooth extraction and whether it allows implant placement (with or without further augmentation). In the first paper, alveolar ridge preservation was performed in 27 patients randomized in 2 groups. Synthetic bone substitute (SBS) or a bovine-derived xenograft (BDX), both with a collagen barrier membrane (Bio-Gide®), have been used in the test and control groups, respectively. Standardised periapical x-rays were taken at regular time intervals from baseline (BL) to 8 months (8M). The levels of the alveolar bone crest at the mesial (Mbh), distal (Dbh) and central aspects (Cbh) of the socket were measured at all time points and compared to intrasurgical measurements. All the obtained radiographs were subtracted from the follow-up images.The gain, loss and unchanged areas in terms of grey values were tested for significant difference between the two groups. In the second chapter, both electronic and hand search looked for references that met specific inclusion and exclusion criteria. Two reviewers performed calibrated and independent screening, whereas a third reviewer was consulted for any disagreement. Randomized clinical trials, controlled clinical trials and prospective studies with a minimum of five patients and an unassisted socket healing as a control were included. The experimental clinical study showed that, between BL-8M, the Mbh and Dbh showed mean differences of 0. 9 ± 1. 2 mm and 0. 7 ± 1. 8mm, and 0. 4 ± 1. 3 mm and 0. 7 ± 1. 3mm, in the test and control groups, respectively (P>0. 05). Both treatments presented

O presente estudo teve por objetivo verificar se o processo de conservação de espécimes anatômicos em solução aquosa de formalina a 10% altera a densidade radiográfica dos tecidos, bem como se há modificação da dosagem de cálcio durante a fixação. Para tanto, 20 hemicabeças, 20 membros pélvicos e 20 conjuntos rádio/ulna de coelhos foram distribuídos cada um em um recipiente contendo um dos seguintes fixadores: solução aquosa de formalina a 10% e solução aquosa de formalina a 10% com tampão-fosfato (FTFA). As peças foram radiografadas em cinco tempos diferentes: antes de serem acondicionadas nas soluções fixadoras (tempo zero) e um, 15, 30 e 90 dias após. As radiografias foram digitalizadas e analisadas por meio do programa ImageTool®, em regiões pré-estabelecidas. Amostras das substâncias fixadoras foram submetidas a espectrofotometria para a verificação e dosagem da concentração de cálcio, antes da fixação e 90 dias após. Não houve diferença significativa da densidade radiográfica entre os espécimes acondicionados em solução de formalina a 10% e formalina a 10% com tampãofosfato. A densidade radiográfica do tecido ósseo diminuiu significativamente com o passar do tempo em ambas as soluções fixadoras. Isto nos permite concluir que ocorre um processo progressivo de desmineralização. Em relação ao tecido mole não foi evidenciado efeito algum sobre a densidade radiográfica nos diferentes tempos de análise. Aos noventa dias verificou-se a presença de cálcio em ambas soluções fixadoras, sendo que a maior concentração ocorreu no grupo da Formalina à 10%., The aim of the present study was to determine if the process of preserving anatomic specimens in aqueous 10% formalin alters the radiographic density of tissues, and if fixation causes changes in tissue calcium levels as well. Twenty hemi-heads, 20 hindlimbs and 20 radius/ulna bones of rabbits were distributed individually in containers with one of the following aqueous fixatives: 10% formalin and 10% phosphate-buffered formalin (FTFA). The specimens were radiographed at five different times: before being added to fixative solutions (time zero) and after 1, 15, 30 and 90 days in fixative. The radiographs were digitized and analyzed using the ImageTool® program in pre-established regions. Samples of the fixatives were submitted to spectrophotometry to measure the concentration of calcium, before fixation and 90 days afterward. There was no significant difference in radiographic density between the specimens fixed in 10% formalin versus 10% phosphate buffered formalin. Radiographic density did decrease significantly with time in both fixatives. It can therefore be concluded that a progressive process of demineralization occurs in formalin. With regard to soft tissues, there was no evidence of any effect on radiographic density for the different time periods examined. At 90 days, the presence of calcium was observed in both fixatives, where a greater concentration was found in the 10% formalin group.