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Orientador: Marcelo Ferraz Mesquita Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Este trabalho verificou tridimensionalmente a distribuição de tensões na estrutura e interface osso/implante do sistema barra/clips sobre dois implantes osseointegrados quando influenciada pelo tipo de material da barra (Liga de Au tipo III, liga de AgPd, liga de CoCr e Ti cp) e por diferentes níveis de desajuste vertical da barra a um dos implantes (5Xm, 25Xm, 50Xm, 100Xm, 200Xm e 300Xm) utilizando a metodologia através dos elementos finitos. Com o uso do programa Rhinoceros® 3.0 (NURBS Modeling for Windows, EUA), foram modelados digitalmente dois implantes Máster Screw (Conexão, Brasil) de 10 mm de comprimento, 3,75 mm de diametro de rosca e 4,1 mm de plataforma; um sistema barra/clips com dois UCLAs sem anti-rotacional (Conexão, Brasil); e uma região anterior de mandíbula com severa reabsorção óssea. O conjunto modelado foi exportado para o programa NEiNastran® 9.0 (Noran Engineering Inc., EUA) onde foram realizadas as simulações mecânicas com carregamento de 20 N/cm durante o aperto dos parafusos de retenção da barra. Os resultados obtidos foram avaliados de forma qualitativa através do gradiente de cores das tensões de von Mises e quantitativamente através do registro de três nos que apresentaram maiores níveis de tensão, localizados na barra metálica (no 470), osso cortical (no 5581) e osso medular (no 10683). Na analise qualitativa foi possível observar uma redução de tensão localizada na porção mesial da região cervical, com aumento equivalente de tensão na porção distal da região cervical do osso cortical, osso medular e barra. Na analise quantitativa os maiores e menores níveis de tensão registrados no no 470 foram 1186 MPa no desajuste de 300Xm para a liga de CoCr e 03 MPa no desajuste de 5Xm para a liga de Au tipo III. Para o no 5581, foram registrados 255 MPa no desajuste de 5Xm para a liga de Au tipo III e 225 MPa no desajuste de 300Xm para a liga de CoCr. O no 10683 registrou 215 MPa no desajuste de 300Xm para a liga de CoCr e 201 MPa no desajuste de 5Xm para a liga de Au tipo III. Foi possível concluir que o modulo de elasticidade do material da barra e o desajuste influenciaram de forma significativa as tensões registradas na barra, sem, no entanto, apresentar grande influencia na tensão gerada na interface osso/implante Abstract: This study evaluated the 3d stress distribution around a bar/clips overdenture system on two osseointegrated implants when influenced by bar material (type III Au alloy, AgPd alloy, cp Ti and CoCr alloy) and different vertical misfit to one of the implants (5Xm, 25Xm, 50Xm, 100Xm, 200Xm e 300Xm) using finite element methodology. Using Rhinoceros® 3.0 software (NURBS Modeling for Windows, EUA), there were digitally made two Master Screw implants (Conexao, Brazil) of 10 mm width, 3.75 mm thread diameter and 4.1 mm fit platform; a bar/clips overdenture system with two UCLAs (Conexao, Brazil); and an anterior part of a severed reabsorbed jaw. The modeled set was then exported to NEiNastran® 9.0 software (Noran Engineering Inc., EUA) where the mechanic simulations were made with the screw tightened to a torque of 20 N/cm. The obtained data were evaluated by qualitative and quantitative means. The qualitative analysis was evaluated by color scale given by the program. At this analysis waspossible to observe a stress reduction at the mesial portion of the cervical region, with equivalent raising stress of the distal portion of this same region, spongy bone and overdenture bar. The quantitative analysis was measured by von Mises stress registered on three knots that showed most stress on qualitative analysis. The three knots were located at the overdenture bar (knot 470), cortical bone (knot 5581) and spongy bone (knot 10683). The greatest and smallest stress levels recorded on knot 470 were 1186 MPa at 300Xm misfit for CoCr alloy and 03 MPa at 5Xm misfit for Au type III alloy. At knot 5581, there were registered 255 MPa at 5Xm for Au type III alloy and 225 MPa at 300Xm for CoCr alloy. The 10683 knot registered 215 MPa at 300Xm for CoCr alloy and 201 MPa at 5Xm for Au type III alloy. The elastic module of the overdenture bar and misfit influenced the stress distribution at the overdenture bar itself, although it did not have great influence at the bone/implant interface Doutorado Prótese Dental Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Altair Antoninha Del Bel Cury Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: O sucesso da terapia reabilitadora com implantes requer um equilíbrio entre fatores biológicos e mecânicos. Os fatores biológicos são multifatoriais, já os mecânicos associam-se à instabilidade da conexão implante-parafuso-intermediário. Entre os fatores responsáveis pela manutenção da estabilidade desta conexão, a manutenção da pré-carga do parafuso é o mais importante. Com base nestas informações, este estudo buscou avaliar a manutenção da pré-carga de parafusos de ouro, após a aplicação de carga simulada, por meio da realização de ciclagem mecânica do conjunto protético, e também observar a ocorrência de rotação da coroa ou do intermediário protético em relação aos implantes. Para tanto, foram utilizados 40 implantes, 20 com hexágono interno e 20 externo, conectados a intermediários protéticos do tipo Esteticone com angulação de 17° e sem angulação, todos retidos por parafusos de titânio rosqueados a 20N/cm, sobre os quais foram parafusadas coroas confeccionadas em resina acrílica simulando pré-molares superiores humanos com parafusos de ouro apertados a 10N/cm. Cada conjunto foi então submetido ao ensaio de fadiga com aplicação de forças médias de 115 N no sentido do longo eixo do implante por 0.2 s, com uma freqüência de 1 Hz, totalizando um total de 250.000 de ciclos (correspondendo aproximadamente a 3 meses de uso). A manutenção da pré-carga dos parafusos, foi avaliada pelo destorque dos parafusos, após a realização do ensaio de fadiga, com a utilização de um torquímetro digital. Os resultados foram então submetidos à análise de variância a 2 critérios e ao teste de Tuckey, através dos quais foi possível observar que, para o parafuso protético, ocorreu diferença estatisticamente significante entre os tipos de implante, mas sem interação com o tipo de intermediário. No entanto para o parafuso do intermediário ocorreu diferença significativa tanto para o tipo de implante como entre os intermediários, com interação entre os fatores. A análise estatística apontou um desempenho melhor para a manutenção da pré-carga inicial dos parafusos, nos intermediários angulados tanto nos implantes de hexágono interno, quanto nos de hexágono externo. Nenhum dos corpos de prova apresentou rotação de coroa ou intermediário protético quando analisados ao microscópio Abstract: After osseointegration failures, screw loosening is the most common problem in implant dentistry. However, controversies still exist regarding to the influence of type connection implant to abutment in screw loosing or fracture. This study evaluated pre-tightening maintenance in abutment and prosthetic screws of external and internal implant hexagon with standard and 17° angulated abutments after fatigue testing. Also, the rotational dislodgement was checked using digital measurement microscope. Four subsets (n=10) of implants and abutments were assessed: (G1) internally hexed implant and standard abutment (G2) internally hexed implant and 17° angulated abutment (G3) externally hexed implant and standard abutments (G4) externally hexed implant and 17° angulated abutment. Abutments were retained by titanium screws tightened to 20 N/cm. Acrylic resin crowns were manufactured and were retained over the abutments with gold screws tightened at 10 N/cm, using an electronic torque controller. A vertical line was ascribed across the implant-abutment and crown-abutment interface to identify any rotational displacement. The fatigue tests were performed in a servo-hydraulic machine which delivered forces between 100 and 120 N for 250,000 cycles, through a piston to the crown. The implant-abutment interface were evaluated using a light microscope. Then, screw was removed and detorque value was recorded. Data were statistically analyzed using ANOVA and Tukey test (a=.05) No horizontal displacement of acrylic resin crown and abutments were observed. ANOVA showed significant difference for prosthetic screw between implant types, but without interaction with abutment. However, for abutment screw, there was a significant difference between implant type and abutment. Also, it was observed interaction between implant and abutments types. Internally hexed implants (G1 and G2) and externally hexed implants (G3 and G4) showed significant difference with a better performance for angulated abutment in comparison to standard abutment. Within the limitations of this study it was concluded that pre-tightening maintenance of screw was affected by the type of abutment and the type connection implant used. There was no dislodgement for crown or abutment when standard or pre-angulated abutments were used after 250.000 cycles of simulated loading. Indeed, internal and external hexed connections were effective to avoid rotation of crowns Mestrado Prótese Dental Mestre em Clínica Odontológica

Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica Resumo: o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um ventrículo artificial implantável, para utilização em pacientes com insuficiência cardíaca, que não respondem mais a recursos farmacológicos e necessitam de assistência circulatória mecânica, como ponte para transplante de coração, enquanto aguardam o aparecimento de um doador do órgão. Foi utilizado um programa CAD (Microstation@),para o projeto mecânico do ventrículo artificial implantável, que possibilitou a utilização de recursos gráficos para a visualização bidimensional e tridimensional e cálculos volumétricos. O dispositivo apresenta uma membrana livre fixada entre duas carcaças de titânio, e o acionamento é do tipo pneumático. As cânulas que interligam o coração do paciente com o dispositivo implantável foram confeccionados em silicone e utilizam duas válvulas biológicas de pericárdio bovino. O dispositivo foi projetado para ser implantado na cavidade abdominal e conectado ao coração nativo via ápice do ventrículo esquerdo e aorta. Os ensaios realizados comparativamente com o DAV-INCOR de uso clínico, tem apresentado resultados bastante similares Abstract: This dissertation describes the design and manufacturing of an implantable artificial ventricular assist device to support the heart as a bridge to heart transplantation, in patients with profound cardiac failure. The artificial ventricle presented has a free floating membrane, dividing two titanium carcass. The driving unit is pneumatic. Two silicone cannulae are used to connect the device to patient' s heart through left ventricle apex to aorta. Each cannula is equipped with one bovine pericardium valve. A computer program (MicrostationTM)was utilized to provide volumetric calculus, bidimensional and tridimensional visualization, to optimize the designoThe comparative in vitro tests with DAV-INCOR in clínicaluse, show similar results Mestrado Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Resumo: Foi realizado um estudo com hidrogéis sintéticos, para a obtenção de biomaterial com caracteristicas adequadas ao uso no reparo de defeitos da cartilagem articular. Amostras de hidrogéis de poli(2-hidróxi etil metacrilato) (poliHEMA), blendas do tipo redes semi interpenetrantes - sIPN de poliHEMA com acetato de celulose (poliHEMA-AC) e de poliHEMA com poli(metacrilato de metila-co-ácido acrílico) (poliHEMA-poli(MMA-co-AA) foram obtidas por polimerização térmica e caracterizadas quanto à capacidade de absorção de água e de solução salina; quanto ao comportamento mecânico, através de ensaios de fluência a indentação e quanto à citotoxicidade frente a cultura de células in vitro. Os resultados mostraram que é possível melhorar o comportamento mecânico de hidrogéis de poliHEMA, através da variação na quantidade de agente de reticulação ou da obtenção de blendas de poliHEMA com polímeros lineares, porém o aumento das propriedades mecânicas é sempre acompanhado de uma diminuição da capacidade de absorção de água. Nenhum dos hidrogéis estudados apresentou efeito citotóxico frente a cultura de células VERO. A blenda poliHEMA-poli(MMA-co-AA) possibilitou uma melhora das propriedades mecânicas do hidrogel de poliHEMA, sem diminuirmuito a sua capacidade de absorção de água e permitiu a incorporação de grupos negativos fixos a estrutura macromolecular, mimetizando assim a matriz extracelular da cartilagem articular e apresentando características semelhantes as da cartilagem hialina... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: This work shows a study carried out with synthetic hydrogels aiming the obtention of a biomaterial to be used in the repair of articular cartilage defects. Hydrogels samples of poly (2-hydroxy ethyl methacrylate) (polyHEMA) and blends of polyHEMA with cellulose acetate (CA) or poly(methyl methacrylate-co-acrylic acid) (poly(MMA-co-AA)) was obtained by thermal polymerization and the following characterisation procedures was carried out: determination of the equilibrium water content and saline solution content, evaluation of the mechanical behaviour by creep indentation tests and cytotoxicity through in vitro tests. The results showed that it is possible to improve the mechanical behaviour of the polyHEMA hydrogels by-changing the crosslinking agent amount or by blending polyHEMA with linear polymers. The mechanical properties improve was accompanied by a decrease in the equilibrium water content and let to the incorporation of negative fixed charges to the macromolecular network, mimicking the extracelular matrix of the hyaline cartilage. This hydrogel showed characteristics similar to that one of hyaline cartilage and was used in a in vivo test that showed its potential for using in the repair of articular cartilage defects. The hydrogel implant did not show significative inflammatory reaction, let to a decrease in the synovial inflammations and improved the repair of the articular cartilage defects performed in the intercondilian region of rat femur, by forming an articular surface showing better biomechanical characteristics than the surface of biological repair in case of control defects... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Automação Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Eliana Ap. de Rezende Duek, Cecilia Amelia C. Zavaglia Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: O uso de polímeros com função estrutural temporária para auxiliar na recuperação de tecidos lesados se tomou uma área de pesquisa muito promissora. Um destes polímeros mais usados para este fim é o poli( ácido-Iático), PLA, que pode ser utilizado sob a forma de membranas que funcionam como suporte para fixação e crescimento celular (derme artificial, lesões internas, transplante de células) ou como barreira entre tecidos moles e tecidos ósseos em recuperação (regeneração guiada de tecido). Neste trabalho, cinco tipos diferentes de membranas de PLA, com concentrações de plastificante entre 0% e 11 % foram obtidas. Com o objetivo de correlacionar o efeito da concentração desse plastificante com a reação histológica ao implante e com as propriedades térmicas e mecânicas após 30 dias de armazenamento sob três condições distintas (ambiente, vácuo e sob rerngeração), foram realizados implantes subdermais em ratos, e análises de calorimetria diferencial de varredura e ensaios de tração. Para os ensaios in vivo, discos de 5 mm de diâmetro foram implantados. Os implantes foram retirados em períodos de 2 a 180 dias. Análise histológica foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura, de transmissão e de luz simples e polarizada. Pelos resultados obtidos podemos concluir que o plastificante exerce maior influência nas propriedades térmicas e mecânicas para concentrações menores que 5%, decrescendo seus efeitos com o aumento desse valor. No entanto, com o aumento na concentração de plastificante a invasão celular na membrana aumenta e a facilidade da membrana degradar-se também. Todas as membranas apresentaram excelente resposta tecidual. A adição do plastificante modifica a membrana morfologicamente, tornado-a porosa. A porosidade contribui muito para a fixação e crescimento celular, porém toma a membrana mais espessa, mais elástica e menos rígida. O armazenamento de apenas trinta dias influiu de forma muito significante nas propriedades mecânicas do polímero, principalmente nas membranas sem plastificante, devendo ser levado em consideração para futuros projetos envolvendo membranas de poli(ácido láctico) Abstract: The use of polymers with temporary structural function in the recovering of tive tissues has become a very promising research area. One of these polymers is the poly(lactic acid), the PLA, which can be utilized in the shape of membranes used as base for fixation and cellular growth (artificial dermis, internal lesions, cell transplantation) or as a barrier between soft and hard tissues in recovery (guided tissue regeneration). In this work, five different types of PLA membranes with plasticizer concentrations between 0% and 11 % were made. With the purpose of correlating the effect of the concentration of this plasticizer with the histological reaction, implants were made in the sub dermal of rats. In addition, the thermal and mechanical properties after 30 days of storing under three different conditions (ambient air, vacuum, reftigeration) were evaluated by means of mechanical tests and DSC. For the in vivo tests, discs with a diameter of 5 mm were implanted. The implants were removed after periods of between 2 and 180 days. A histological analysis was carried out using SEM, TEM and OM. Based on the results obtained ftom these analyses, we can conclude that the plasticizer has a great influence on the thermal and mechanical properties with concentrations under 7%. With a higher plasticizer concentration the cell invasion into the membrane increases and thereby facilitates the degradation processo AlI the membranes showed an excellent tissue response. The addition of plasticizer (trietyl citrate)' modifies the morphological properties of the membrane by making it porous. This porosity contributes to the fixation and growing of cells, however it makes the membrane thicker, more flexible and less rigid. A period of storing of only 30 days has a very significant influence on the mechanical properties of the polymer, mainly in membranes with low concentration of plasticizer, for which reason this should be taken into account for any future projects involving PLA membranes Doutorado Materiais e Processos de Fabricação Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Margarita Ballester Cardona Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Não informado Abstract: In this work is developped a procedure for evaluation of oxides films properties. Through Electrochemical Impedance Spectroscopy, by obtaining from Bode diagrams a capacitance and dissipation coefficient. It is proposed a mathematical model for the metal-oxide-eletrolute system description based on na equivalent circuit. The oxide films properties are evaluated by fitting procedure. The technique . is applied to Ti-6AI-7Nb anodized alloys, used as a substitute for Ti-6AI-4Valloy, in surgical aplications. The results show the possibility of film properties evaluation from direct analysis of Bode diagrams Doutorado Materiais e Processos de Fabricação Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores : Antonio Celso Fonseca de Arruda, Anselmo Ortega Boschi Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Os cimentos ósseos de fosfato de cálcio apresentam uma série de vantagens de utilização em ortopedia e traumatologia, sendo as mais destacadas a sua biocompatibilidade e bioatividade, que permitem a osteocondução dos tecidos e o endurecimento "in situ", permitindo maior facilidade de manipulação. A principal desvantagem destes cimentos é sua baixa resistência mecânica, que no melhor dos casos consegue igualar-se à do osso trabecular. Composições mais resistentes de cimentos de fosfato de cálcio encontrariam aplicações na consolidação de fraturas múltiplas, fixação de próteses articulares e substituição de corpos vertebrais. O objetivo do trabalho foi a melhoria das propriedades mecânicas de cimento de fosfato de cálcio por meio da adição de fibras. Para isto, baseando-se na literatura foi desenvolvida composição de cimento de fosfato de cálcio baseada no a-fosfato tricálcico (Ca3(P04h). Modificações introduzi das na composição de cimento com a adição de um sistema de polimerização in situ baseado na acrilamida e de redutor de líquido, poliacrilato de amônia, permitiu a obtenção de um novo tipo de cimento de fosfato de cálcio, o cimento de fosfato de cálcio de dupla-pega, obtendo-se valores de resistência à compressão 150% superiores à composição sem o sistema de polimerização. Foi avaliada a influência da utilização de fibras de polipropileno, náilon 6.6 e carbono nas propriedades mecânicas destes cimentos. Os resultados obtidos mostram que as fibras adicionadas aumentam mais acentuadamente a resistência à tração e a tenacidade à fratura dos cimentos, sendo obtidos valores de JIC próximos ao do osso cortical humano. A avaliação biológica in vitro e in vivo demonstrou a biocompatibilidade dos compósitos obtidos, ampliando a gama de possíveis aplicações médicas e dentárias no reparo de defeitos amplos e o uso em locais solicitados por carga Abstract: The calcium phosphate bone cements have advantages for use in orthopedics and traumatology, where the most important are the biocompatibility and bioactivity, which permits the tissue osteoconduction, and hardening " in situ " with easiness manipulation. The main disadvantage of these cements is the low mechanical resistance which in the better case is equal to the trabecular bone . Compositions of calcium phosphate cements with mechanical properties closer to the human bone would enlarge the field of current use, which is limited to sites with low load solicitation, and are used in the consolidation process of multiple fractures, fixation of articulated prostheses, and substitution of vertebral bodies. The aim of this work was the improvement of mechanical properties of calcium phosphate cement by fibers additions. Calcium phosphate composition based on a-tricalcium phosphate (Ca3(PO4)2) was prepared .Modifications in the cement composition by acrilamide polymerization system and liquid reducer, ammonium polyacrilate, additions allowed the development of a new type of calei um phosphate cement, the double setting calcium phosphate cement, increasing mechanical resistance on compression above 150% compared with cement composition with no modifications. The influence of polypropylene, nylon 6.6 and carbon fibers additions on the mechanical properties of this cement was studied. The results obtained demonstrate the increase of the mechanical strength of the cement compositions with fibers and increase of fracture toughness (Irc), similar to the human cortical bone. The in vitro and in vivo biological evaluation demonstrated biocompatibility of the obtained composites, enlarging the field of current use in medicine and odontology on the repair of large bone defects and in higher mechanical solicitation sites Doutorado Materiais e Processos de Fabricação Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Lourenço Correr Sobrinho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Neste estudo foram avaliados os efeitos da amplificação do desajuste horizontal, material e formato da secção transversal da barra, e da reabsorção óssea peri-implantar na distribuição das tensões estáticas em um sistema de barra para retenção adicional de sobredentaduras utilizando o método dos elementos finitos. Para a análise computacional, foi criado um modelo tridimensional incluindo dois implantes de titânio e uma barra metálica colocada na região anterior de uma mandíbula severamente reabsorvida. Quatro diferentes ligas (ouro, prata-paládio, cobalto-cromo e titânio comercialmente puro) e três diferentes formatos da secção transversal (circular, ovoide e Hader) da barra foram avaliados. Uma região anterior de mandíbula simulando uma reabsorção óssea peri-implantar de 1,4 mm de altura foi também criada. Os modelos foram exportados para programas de simulação mecânica, em que deslocamentos foram aplicados simulando distorção da barra que sofreu contração durante os procedimentos laboratoriais. Quatro análises foram realizadas, separadamente, para reduzir a quantidade de modelos envolvidos: Capítulo 1 - i) diferentes desajustes horizontais (10, 50, 100, e 200 ?m) utilizando liga de ouro como material da barra; ii) diferentes materiais da barra simulando 50 ?m de desajuste horizontal (neste capítulo foi utilizada barra de secção transversal circular); Capítulo 2 - iii) diferentes secções transversais da barra simulando diferentes desajustes horizontais (10, 50 e 100 ?m); iv) diferentes secções transversais da barra simulando 1,4 mm de reabsorção óssea peri-implantar e 50 ?m de desajuste horizontal (neste capítulo foi utilizado liga de cobalto-cromo como material da barra). Os dados foram analisados por meio de figuras e dados numéricos gerados pelos programas. A amplificação do desajuste horizontal aumentou os níveis de tensões estáticas nas estruturas do sistema. Materiais mais rígidos e geometrias mais complexas da barra aumentaram os níveis de tensões estáticas no sistema de barra quando desajustes horizontais estão presentes. A reabsorção óssea simulada aumentou a deformação e a concentração de tensões no tecido ósseo peri-implantar quando desajustes horizontais estão presentes Abstract: In this study were evaluated the effects of horizontal misfit amplification, material and cross-section geometry of the bar, and peri-implant bone loss on the distribution of static stresses in an overdenture-retaining bar system using finite element analysis. For the computational analysis, a three-dimensional model was created including two titanium implants and a metallic bar placed in the anterior part of a severely resorbed jaw. Four different alloys (gold, silver-palladium, cobalt-chromium, and commercially pure titanium) and three different cross-section geometries (circular, ovoid and Hader) of the bar were evaluated. An anterior part of jaw simulating a peri-implant bone loss of 1.4 mm height was also created. The models were exported to mechanical simulation software, where horizontal displacements were applied simulating the settling of the bar that suffered shrinkage during laboratory procedures. Four analyses were carried out, separately, to reduce the quantity of involved models: Chapter 1 - (i) different horizontal misfits (10, 50, 100, and 200 ?m) using gold alloy as bar material; (ii) different bar materials simulating 50-?m misfit horizontal (circular cross-section of the bar was used in this chapter); Chapter 2 - (iii) different cross-section geometries of the bar simulating different horizontal misfits (10, 50 and 100 ?m); (iv) different cross-section geometries of the bar simulating 1.4-mm peri-implant bone loss and 50-?m horizontal misfit (cobalt-chromium alloy was used as bar material in this chapter). Data were analyzed using figures and numerical data generated by software. The amplification of the horizontal misfit increased the levels of static stress in the structures of the system. Stiffer materials and more complex geometries of the bar increased the levels of static stress on bar system when horizontal misfits are present. The bone loss simulated increased the strain and stress concentration in the peri-implant bone tissue Doutorado Materiais Dentários Doutor em Materiais Dentários

Orientador: Rafael Leonardo Xediek Consani Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Este estudo comparou diferentes técnicas para obtenção de infraestruturas protéticas implantossuportadas com menores desajustes verticais e melhor passividade. A partir de uma matriz metálica com paredes planas e dimensões de altura, comprimento e espessura de 25 X 70 X 10 mm, contendo 4 análogos de microunits (3,75 X 13 mm), foram confeccionadas 25 amostras separadas em cinco grupos (n=5): Grupo IM infraestruturas fundidas em monobloco; Grupo ISS infraestruturas fundidas seccionadas e unidas com um ponto de solda a laser; Grupo ICC infraestruturas parafusadas com cilindros cimentados; Grupo ISB infraestruturas submetidas à soldagem de borda com solda a laser; Grupo TCC infraestruturas confeccionadas pelo processo CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing). Foram realizadas leituras de desadaptação marginal vertical das infraestruturas, sobre a matriz metálica, em microscópio óptico com precisão de 1,0 ?m e aumento de 120 X. As desadaptações foram quantificadas seguindo o protocolo do teste do parafuso único após torque no parafuso protético de uma das extremidades ( 10 Ncm) e verificado a adaptação nos outros três pilares. Com o intuito de avaliar a passividade das infraestruturas foram analisadas, pela técnica da fotoelasticidade, as tensões geradas nos implantes após aperto de todos os parafusos com auxílio de polariscópio circular equipado com software, capaz de realizar análises qualitativa e quantitativa das tensões. Os valores de desajuste e tensão foram tabulados e submetidos à análise estatística (SAS versão 9.1 - The SAS Institute, Cary, NC, EUA). Para as comparações entre técnica e desajuste vertical foi feito o teste ANOVA com um fator e teste de Tukey (? = 0,05%), e para as comparações das tensões cisalhantes foi realizado ANOVA dois fatores e teste de Tukey (? = 0,05%). Os resultados mostraram que o grupo IM apresentou maior desadaptação marginal; os grupos ISS e ICC apresentaram significativa adaptação marginal e menor concentração de tensão quando comparado ao grupo IM, com a vantagem do grupo ICC eliminar o seccionamento e soldagem; o grupo ISB apresentou melhor adaptação marginal quando comparadas as infraestruturas fundidas, porém com significativa concentração de franjas e tensão nos implantes, e a tecnologia CAD/CAM produziu infraestruturas com melhor adaptação marginal e tensão distribuída de forma equilibrada. Pode-se concluir que técnicas que eliminam ou reduzem pontos de solda como, ISS, ICC e TCC melhoram a passividade e diminuem desadaptação marginal vertical de infraestruturas extensas implantossuportadas Abstract: This study compared different techniques for obtaining prosthetic implantinfrastructures with lower vertical misfits and passivity. Starting from an metallic with plane walls and dimensions of height, length and thickness of 25 X 70 X 10 mm containing four microunits analogues (3.75 X 13 mm), were prepared twentyfive samples were prepared and divided into five groups (n = 5): Group IM onepiece casted frameworks, Group ISS one-piece casted frameworks sectioned and welded with laser welding; Group ICC with cylinders cemented; Group ISB with cylinders laser-welded, Group TCC frameworks fabricated by the CAD/CAM process (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing). Measurements were accomplished of the frameworks vertical misfit on metal matrix, in an optical microscope with accuracy of 1.0?m and increased 120 X. The Misfits were quantified according to the protocol of the single screw test after 10Ncm torque on the prosthetic screw and verified the adjustment on the other pillars. Aiming to evaluate the passive infrastructure were analyzed by the technique of photoelasticity the tensions generated in the implants after torque of all screws with the aid of a circular polariscope equipped with software able of performing qualitative and quantitative analyzes of tensions. The misfit values and tension were subjected to statistical analysis (SAS version 9.1 - The SAS Institute, Cary, NC, USA). For comparisons between technical and vertical misfit was done with one way - ANOVA and Tukey's test. (? = 0,05%), and for comparisons of fringe orders and shear stress was performed two factors ANOVA and Tukey test (? = 0,05%). The results showed that the IM group showed higher marginal discrepancy; group ISS and ICC showed significant marginal adaptation and lower stress concentration when compared to IM, with the advantage the ICC group of eliminate sectioning and welding; ISB group showed better marginal adaptation in casted frameworks, but with significant concentration fringe and tension in implants and CAD/CAM technology produced frameworks with best average marginal fit and tension. It can be concluded that techniques that reduce or eliminate welding points as ISS, ICC and TCC improves the passivity and reduce vertical misfit of extensive infrastructure supported by implants Doutorado Prótese Dental Doutora em Clínica Odontológica

Orientador: Rafael Leonardo Xediek Consani Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Este trabalho avaliou o efeito da termociclagem, escovação mecânica e desinfecção química na dureza e rugosidade de resinas com diferentes ciclos de polimerização. Foram confeccionadas 480 amostras (25 mm x 14 mm x 3 mm) e distribuídas aleatoriamente em 3 grupos de acordo com as resinas: Onda Cryl (G1), QC-20 (G2) e Clássico (G3). Metade das amostras foi submetida a ensaio de rugosidade e a outra metade a ensaio de dureza, antes e após os tratamentos: controle, escovação mecânica ou desinfecção química (hipoclorito e Efferdent) com e sem termociclagem. Amostras G1 foram confeccionadas, polimerizadas em micro-ondas com potência de 900 W; G2 foram polimerizadas a 100°C por 20 minutos e G3 foram polimerizadas a 74°C por 9h. As amostras foram desincluídas e acabadas em politriz com refrigeração à água, em ordem decrescente de granulação. A desinfecção química foi realizada com: 1) Hipoclorito de sódio a 0,5% a 37 ± 1ºC, durante 20 minutos; 2) Peróxido de Hidrogênio, a 37 ± 1ºC, durante 15 minutos. Após as desinfecções, as amostras foram lavadas e imersas em água destilada a 37 ± 1ºC, pelo período restante das 24 h. O processo foi repetido 8 vezes por dia, durante 90 dias (720 ciclos). A escovação mecânica foi conduzida em máquina MSEt à taxa de 5 movimentos por segundo (20.000 ciclos) e as amostras foram avaliadas sem e com envelhecimento térmico com imersões de 60 segundos a 5 ± 1ºC e 55 ± 1ºC, simulando 2 anos. Rugosidade média de superfície foi verificada pela leituras realizadas transversalmente à direção de movimentos lineares de escovação. A dureza Knoop foi verificada, sob carga de 25g/Força de penetração por 5 segundos, em cinco mensurações, antes e após a aplicação dos tratamentos. Foi realizado teste de Kruskal-Wallis e Dunn, Mann-Whitney e Wilcoxon, com 5% de significância. Resultados: Onda-Cryl apresentou dureza (KHN) antes e após os métodos, sem termociclagem, diferença estatisticamente significante (p = 0,013), enquanto entre as resinas com termociclagem, Onda-Cryl (p = 0,001) e QC 20 (p = 0,002) apresentaram diferenças estatisticamente significantes. QC 20 apresentou rugosidade média antes e após os métodos, sem termociclagem, diferença estatisticamente significante (p = 0,003), enquanto entre as resinas com termociclagem, Onda-Cryl (p = 0,046) e QC 20 (p = 0,010) apresentaram diferenças estatisticamente significantes. Entre os métodos sem termociclagem: O peróxido revelou diferença estatisticamente significante na dureza, apenas para Onda-Cryl e na rugosidade, apenas para QC 20 em relação aos métodos peróxido e o hipoclorito. Entre os métodos com termociclagem: Os grupos controle, escovação e peróxido revelaram diferença estatisticamente significante na dureza para Onda-Cryl; o método controle para resina QC 20 e os métodos peróxido e Hipoclorito para Clássico, enquanto a rugosidade revelou diferenças estatisticamente significantes para Onda Cryl em relação ao método peróxido e QC 20 para os métodos peróxido e hipoclorito. Conclusão: houve diferença estatisticamente significante relativa à Dureza apenas para o método controle nas resinas Onda-Cryl e QC 20 independentemente da termociclagem. Não houve diferença estatisticamente significante relativa à rugosidade independentemente da associação entre termociclagem, resinas e métodos Abstract: This study evaluated the effect of thermocycling, mechanical brushing and chemical disinfection on the hardness and roughness of resins with different polymerization cycles. 480 samples were prepared (25 mm x 14 mm x 3 mm) and distributed randomly into three groups according to the resins: Onda-Cryl (G1), QC-20 (G2) and Classic (G3). Half of the samples were tested as roughness and the other half for testing the hardness, before and after treatments: control, mechanical brushing or chemical disinfection (hypochlorite and Peroxide) with and without thermocycling. G1 samples were fabricated, cured in the microwave with power of 900 W, G2 were polymerized at 100° C for 20 minutes and G3 were polymerized at 74° C for 9h. The samples were deflasked polishing and finished in water-cooled, in decreasing order of grain. The chemical disinfection was carried out with: 1) Sodium hypochlorite 0.5% at 37 ± 1º C for 20 minutes, 2) Hydrogen Peroxide at 37 ± 1º C for 15 minutes. After disinfection, the samples were washed and immersed in distilled water at 37 ± 1º C, for the remainder of 24 h. The process was repeated eight times daily for 90 days (720 cycles). The mechanical brushing was conducted in machine MSET at 5 moves per second (20,000 cycles) and the samples were evaluated with and without thermal aging with dips of 60 seconds to 5 ± 1º C and 55 ± 1º C simulating 2 years. Average surface roughness was determined by readings taken transversely to the direction of linear motion of brushing. Knoop hardness was observed under load 25g/Power penetration for 5 seconds, five measurements before and after treatments. Was performed using the Kruskal-Wallis and Dunn, Mann-Whitney and Wilcoxon, with 5% significance level. Results: Onda-Cryl presented hardness (KHN) before and after methods, without thermocycling, a statistically significant difference (p = 0.013), while among the resins with thermocycling, Onda-Cryl (p = 0.001) and QC 20 (p = 0.002) showed statistically significant differences. QC 20 had average roughness before and after methods, without thermocycling, a statistically significant difference (p = 0.003), while among the resins with thermocycling, Onda-Cryl (p = 0.046) and QC 20 (p = 0.010) were statistically different. Among the methods without thermocycling: The peroxide showed a statistically significant difference in hardness only to Onda-Cryl and roughness, only QC 20 in relation to methods peroxide and hypochlorite. Among the methods thermocycling: Control groups, mechanical brushing and peroxide showed statistically significant difference in hardness for Onda-Cryl; the control method for QC 20 resin and methods for peroxide and hypochlorite Classic, while the roughness, showed statistically significant differences for Onda-Cryl in relation to the peroxide method and 20 for QC methods peroxide and hypochlorite. Conclusion: statistically significant difference on hardness only to the control method in the resins Onda-Cryl and QC 20 regardless of thermocycling. There was no statistically significant difference on the association between roughness regardless of thermocycling, resins and methods Doutorado Prótese Dental Doutor em Clínica Odontológica

Orientadores: Antonio Celso Fonseca de Arruda, Aron José Pazin de Andrade Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Uma Bomba de Sangue Centrífuga Implantável (BSCI) foi projetada e construída para assistência ventricular de longa duração no tratamento de pacientes portadores de doenças cardiovasculares. A proposta do projeto foi desenvolver um Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV) com custos reduzidos, originalidade de desenho e tecnologia nacional. A geometria do rotor da bomba, aliando um cone em espiral com aletas centrífugas, deu origem ao pedido de Patente de Invenção (PI 0706163-3). O desenvolvimento de seus sistemas propulsores se inclui no Projeto Temático FAPESP nº 2006/58773-1. A metodologia baseou-se em testes individuais dos mancais, atuador e rotor, seguidos de testes do conjunto da BSCI em bancada, com sangue humano e em animais. Foram realizadas simulações numéricas por computador que resultaram no dimensionamento da bomba e definição da sua geometria. Foi testado o atrito nos mancais e os resultados que apresentaram maior durabilidade foram do par alumina-polietileno. Testes em dinamômetro resultaram na caracterização do propulsor eletromagnético, um motor sem escovas trifásico de corrente contínua, e seu controlador eletrônico baseado na técnica de controle sem sensores. Foram realizados testes de hemólise de acordo com as Normas ASTM F1830 e ASTM F1841 para quantificar os danos causados ao sangue pela BSCI e seu índice de hemólise foi de 0,0054 mg/100L, considerado excelente. Testes prospectivos em animais para avaliação do implante resultaram na possibilidade de posicionamento da bomba no tórax ou abdome. Após os testes realizados, a BSCI projetada e construída foi considerada uma opção segura para o tratamento das doenças cardiovasculares. Como trabalhos futuros, serão realizados mais testes em animais para avaliação do funcionamento da BSCI antes dos testes em pacientes Abstract: An Implantable Centrifugal Blood Pump was developed for long-term ventricular assistance in cardiac patients. In vitro tests were performed, as wear evaluation, performance tests and hemolysis tests in human blood. Preliminary tests were performed with a non-implantable pump in order to properly locate the inlet port. Numerical computational simulations were performed in order to predict its best geometry. Wear evaluations helped to select the best materials for double pivot bearing system proposed to achieve longer durability. Performance tests pointed the best impeller geometry. The Implantable Centrifugal Blood Pump was compared with other two blood pumps. One is a centrifugal blood pump for cardiopulmonary bypass and the other is a similar implantable device called Gyro - Nedo Pump. The proposed implantable centrifugal blood pump showed the best performance. But, its results showed a strong descendant curve in high flow. Other prototype was manufactured with a different inlet port angle to overcome this problem. According to ASTM, the normalized index of hemolysis (NIH) tests were performed "In Vitro" with human blood in closed circuit (mock loop) in normalized conditions, as flow of 5 L/min and total pressure ahead of 100 mm Hg. After six hours, NIH measured 0.0054 mg/100L that can be considered excellent since it is close to the minimum found in literature (between 0.004 g/ 100L e 0.02 g/ 100L). Prior to evaluate performance during "In Vivo" animal studies, anatomical studies were necessary to achieve best configuration and cannulation for Left Ventricular Assistance. Results were considered satisfactory and "In Vivo" tests will be performed looking forward to implant it in patients Doutorado Materiais e Processos de Fabricação Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Mauro Antonio de Arruda Nóbilo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Visando reabilitar pacientes totalmente desdentados, tratamentos protéticos convencionais e sobre implantes osseointegrados vem sendo desenvolvidos e aprimorados a fim de suprir as necessidades causadas pelo edentulismo. O objetivo desse estudo in vitro foi analisar por meio de análise fotoelástica o comportamento das tensões induzidas em diferentes técnicas e materiais de confecção de estruturas de próteses totais fixas. Foram confeccionadas 15 estruturas, divididas em três grupos GFU (n=5); GZI (n=5) e GFR (n=5), sendo GFU fundidas em liga de cromo\cobalto, GZI fresadas por meio da tecnologia CAD\CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) em zircônia e GFR fresadas por CAD\CAM em liga de cromo-cobalto. Foi avaliada a desadaptação vertical das estruturas por meio do protocolo do teste de parafuso único, e passividade, por meio de análise fotoelástica. Foram realizadas mensurações do desajuste vertical das infraestruturas, em microscópio óptico (120X) com precisão de 0.5 µm, e quantificados seguindo o protocolo do parafuso único (Teste de Sheffield). As tensões geradas nos implantes, foram observadas, após aperto dos parafusos (20 Ncm), por meio de análise fotoelástica com auxílio de polariscópio circular de transmissão plana, com o conjunto em repouso e com aplicação de carga oclusal para estudo da dissipação das forças mastigatórias para os implantes. Os resultados foram tabulados e submetidos ao teste de Shapiro-Wilk e Kruskal-Wallis. Os resultados permitiram concluir que o GZI apresentou as melhores características de distribuição das tensões induzidas, seguido por GFU e GFR. Após a comparação dos valores de desajuste vertical e das características de tensões na análise fotoelástica, concluiu-se que estruturas com menor desadaptação vertical apresentam melhores comportamentos biomecânicos e que a tecnologia CAD-CAM combinada com a zircônia apresentou os melhores resultados Abstract: In the aim of Rehab edentolous pacints, implant prosthetic treatments have been developed and improved over time. The objective of this in vitro study were analyse by phoelastic analysis the stress behavior caused by differents technics and materials to made full arched frameworks. For that propose were made 15 structures, divided in GFU (n=5), GZI (n=5) and GFR (n=5) where GFU were castted in Cr-Co alloy, GZI milled by CAD-CAM(Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing) in Zr, and GFR milled BY Cad-CAM in Cr-Co. It was evaluated the possible relation between structure misfit through the single screw test protocol, and passivity by photoelastic analysis. Readings of vertical misfit infrastructure were carried out on the metal matrix by na optical microscope (120X) with na accuracy of 0.5micrometres and quantified following the single screw protocol (Shefield test) after torque of 10 Ncm in prosthetic screw one of extremities. Was measured, also the tensions generated in the implants by photoelastic analysis after torquing of all screws (20 Ncm), aid by a circular polariscope. After the evaluations of the assembly in an occlusal load was performed to study the dissipation of forces to the implants. The misfit data and tension was analyzed, and applied the Shapiro-Wilk and Kruskal-Wallis tests This study conlued that frameworks made of zirconia at CAD-CAM systems (GZI) showed the best biomechanic behavior , followed by GFU and GFR Mestrado Prótese Dental Mestre em Clínica Odontológica CAPES

Orientadores: Marcus Alexandre Finzi Corat, Anderson de Oliveira Lobo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: As promessas da utilização de nanotubos de carbono (CNTs) para fins biomédicos se esbarram em algumas dificuldades. Muitos estudos de nanotoxicologia foram realizados analisando propriedades destes materiais em causar injúrias no tecido vivo. Apesar das evidências da citotoxicidade dos CNTs, existe também um grande número de publicações de estudos de biomateriais baseados em CNTs que suportam sua biocompatibilidade. Segundo Lobo et al, 2009 (1), os nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNT) foram suficientes para obter biocompatibilidade. As estruturas de VAMWCNT alinhados revelaram que um ínfimo contato entre as estruturas das células e a nanotopografia é decisivo para garantir a bioatividade e eficiência no crescimento e espalhamento celular sem produzir efeitos citotóxicos. Resultados do nosso grupo mostrou características da adesão celular em substrato contendo VAMWCNT alinhado através da análise de proteínas envolvidas no mecanismo de adesão, assim como, estudo comparativo de preferência de substrato para proliferação e viabilidade celular onde verificou-se um melhoramento de adesão e espalhamento celular de acordo com o substrato de VAMWCNT utilizado, com ou sem tratamento de funcionalização a plasma de oxigênio. No entanto os substratos de VAMWCNT, apesar de atóxico, parecem provocar mudanças no comportamento celular principalmente no primeiro contato e durante o processo de adesão das células ao substrato. Neste estudo verificou-se que os substratos com VAMWCNT-O promoveram respostas pró-inflamatórias comparado ao controle. Os substratos com tratamento a plasma de oxigênio mostraram promover um maior estimulo celular dos macrófagos quanto a expressão de interleucina 6 além disso, verificou uma correlação entre os substratos hidrofílicos em maior produção de citocinas com o aumento de migração celular de células mononucleares da medula óssea in vivo. Mostrando, assim, que estes substratos podem acarretar uma melhora na estimulação do recrutamento celular e que podem favorecer o processo regenerativo de um tecido lesionado. Estes resultados demonstram um potencial do uso deste biomaterial na medicina regenerativa no futuro Abstract: The promise of the use of carbon nanotubes (CNTs) for biomedical purposes faces some difficulties. Many studies of nanotechnology has been realized by analyzing the properties of these materials causing tissue injury in vivo. Despite evidence of cytotoxicity of CNTs, there are also a large number of published studies of biomaterials based on CNTs that support the idea of their biocompatibility. According to Lobo et al, 2009 (1), carbon nanotube multi-wall (MWCNT) showed biocompatibility. Vertically aligned VAMWCNT revealed that the contact between the structures of the cells and nanotopography is crucial to ensure bioactivity, cell growing and cell spreading, avoiding cytotoxic effects. Results from our group have showed cell adhesion on substrate containing VAMWCNT, as well as, variability of cell adhesion and spreading according to wet-ability features after oxygen plasma treatment (VAMWCNT-O) and density of the VAMWCNT substrate. However, VAMWCNT-O substrates, although nontoxic, seem to cause changes in cell behavior in the first contact and during the process of cell adhesion to the substrate. To better understand the behavior of cells on the substrates of VAMWCNT-O, in the present study, we analyzed the properties of macrophages to trigger inflammatory response in contact with substrates containing CNTs correlating it with mononuclear bone marrow cells migration. It was found that substrates with carbon nanotubes promoted pro-inflammatory responses compared to the control. The substrates after oxygen plasma treatment showed higher stimulation of macrophages as expression of interleukin 6 and SDF-1. They showed direct correlation with increasing bone marrow cell migration in vitro and in vivo. These substrates leaded to an improvement to cell recruitment and stimulation, which might support the process of regenerating an injured tissue by using them in regenerative medicine Mestrado Clínica Médica Mestra em Clínica Médica

Orientador: Marcelo Ferraz Mesquita Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Campinas Resumo: O objetivo neste estudo foi verificar a influência da composição da liga (titânio ou ouro) e do re-aperto no torque de afrouxamento dos parafusos protéticos, sob diferentes níveis de desajustes (adaptação passiva e desajuste) de próteses mandibulares implantosuportadas. Foram confeccionadas 10 próteses totais mandibulares implanto-suportadas e criados dois níveis de desajustes, confeccionando 20 modelos de gesso (n = 10): próteses com adaptação passiva (G1_controle); e próteses com desajuste (G2). Para G1, as estruturas protéticas foram parafusadas diretamente aos análogos de mini-pilares cônicos. Para G2, os desajustes foram simulados utilizando anéis interpostos entre os cilindros da infra-estrutura e os análogos. O objetivo da interposição dos anéis foi obter média de 250 µm de desajuste no teste do parafuso único. Os análogos de todos os conjuntos montados foram incluídos em gesso utilizando delineador. Um microscópio óptico comparador (120x) foi usado para quantificar os valores de desajuste vertical no teste do parafuso único. As estruturas protéticas foram utilizadas para os dois níveis de desajustes. O torque de afrouxamento (TA) foi avaliado utilizando parafusos fabricados em liga de titânio (Ti) ou ouro (Au), sendo avaliadas também duas técnicas de aplicação de torque (10 Ncm): 1) torque e destorque após 24 horas (SR); e 2) torque, retorque após 10 minutos e destorque após 24 horas (CR). Foi utilizado torquímetro digital (TQ8800; Lutron) para aplicação do torque e leitura do TA. Os resultados foram submetidos à análise de variância de dois fatores (ANOVA) seguida do teste de Tukey (a=0,05). Os valores médios de TA (Ncm) para parafusos de Ti foram: G1/SR=6,99(±1,03); G1/CR=7,33(±0,79); G2/SR=5,65(±1,18); G2/CR=7,24(±1,00). Para parafusos de Au foram: G1/SR=5,42(±0,99);G1/CR=5,97(±1,00); G2/SR=5,03(±1,33); G2/CR=5,71(±1,02). No Capítulo-1, os materiais dos parafusos foram comparados sem aplicação do retorque (SR): Ti apresentou valor médio de TA mais elevado, diferindo estatisticamente do de Au no G1; o G2 apresentou menor valor médio de TA, diferindo estatisticamente do G1 para Ti. Não foi encontrada diferença estatística significante entre Ti e Au no G2, ou entre G1 e G2 para Au. No Capítulo-2, o retorque foi avaliado separadamente para Ti e Au. Para parafusos de Ti: o G2/SR apresentou menor valor médio de TA, diferindo estatisticamente do G1/SR; o G2/CR apresentou valor médio de TA mais elevado, diferindo estatisticamente de G2/SR; não foi encontrada diferença no valor médio de TA entre G1/CR e G2/CR, ou entre G1/SR e G1/CR. Para parafusos de Au, os grupos não apresentaram valores médios com diferença estatística entre si. Os materiais dos parafusos protéticos apresentaram comportamento diferente frente aos desajustes e retorque. A estabilidade da conexão dos parafusos de ouro não foi influenciada pelas variáveis avaliadas, enquanto os parafusos de titânio foram mais suscetíveis ao afrouxamento com aumento do desajuste, uma vez que o torque de afrouxamento diminuiu para valores semelhantes aos encontrados para os parafusos de ouro independentemente do nível de desajuste das próteses. Porém, a aplicação do retorque aumentou o torque necessário para afrouxar os parafusos de titânio para valores similares àqueles encontrados em próteses com adaptação passiva. Abstract: The aim of this study was to verify the influence of alloy composition (titanium or gold) and retightening of the prosthetic screws on the loosening torque of these screws under different misfit levels (passive fit and misfit) of mandibular implant-supported prostheses. Ten mandibular implant-supported prostheses were fabricated. Two misfit levels of the prostheses were obtained fabricating twenty cast models using the prosthetic structures (n=10): prostheses with passive fit (G1_control); and prostheses with misfit (G2). For G1, the prosthetic structures were screwed directly to the analogs. For G2, the misfits were simulated using rings placed between the framework cylinders and the analogs. The analogs of all assembled sets were casted using delineator. The goal of the rings was to obtain mean of 250-µm misfit at one-screw test. An optic microscopic (120x) were used to quantifier the vertical misfit values at the one-screw test. The prosthetic frameworks were used in two misfit levels. The loosening torque (LT) was evaluated using screws made of titanium (Ti) or gold (Au) alloy, two techniques of torque application (10 Ncm) were also evaluated: 1) torque and loosening torque after 24 hours (wR); and 2) torque, retorque after 10 minutes and torque loosening after 24 hours (R). A digital torque meter (TQ8800; Lutron) was used to torque application and to measure the LT. Data were separately analyzed by two-away ANOVA followed by Tukey's test (a=0,05). The LT mean values (Ncm) for titanium screws were: G1/wR=6.99 (±1.03); G1/R=7.33(±0.79); G2/wR=5.65(±1.18); and G2/R=7.24(±1.00). For gold screws were: G1/wR=5.42(±0.99); G1/R=5.97(±1.00); G2/wR=5.03(±1.33); and G2/R=5.71(±1.02). In the Chapter-1, the screw materials were compared without retorque application (wR): Ti showed significant higher LT than Au in the G1; and G2 presented significant lower LT than G1 for Ti. No significant statistic difference was found between Ti and Au in the G2, or between G1 and G2 for Au screws. In the Chapter-2, the retorque was evaluated separately to Ti and Au. For titanium screws: the G2/wR showed lower LT than G1/wR; the G2/R presented higher LT than G2/wR; no significant difference on the LT between G1/R and G2/R; or between G1/wR and G1/R. For gold screws, the groups did not show mean values with statistic difference between each other. The prosthetic screw materials presented different behavior for the misfits and the retorque. The joint stability of the gold screw was not influenced by variables tested. While the titanium screws were more susceptible to the loosening with the misfit increase, once the loosening torque decreased to similar values those found for the gold screws regardless of the prosthetic fit level. However, the torque application increased the loosening torque of the titanium screws to similar values those found to the prostheses with passive fit. Resumo: O objetivo neste estudo foi verificar a influência da composição da liga (titânio ou ouro) e do re-aperto no torque de afrouxamento dos parafusos protéticos, sob diferentes níveis de desajustes (adaptação passiva e desajuste) de próteses mandibulares implantosuportadas. Foram confeccionadas 10 próteses totais mandibulares implanto-suportadas e criados dois níveis de desajustes, confeccionando 20 modelos de gesso (n = 10): próteses com adaptação passiva (G1_controle); e próteses com desajuste (G2). Para G1, as estruturas protéticas foram parafusadas diretamente aos análogos de mini-pilares cônicos. Para G2, os desajustes foram simulados utilizando anéis interpostos entre os cilindros da infra-estrutura e os análogos. O objetivo da interposição dos anéis foi obter média de 250 µm de desajuste no teste do parafuso único. Os análogos de todos os conjuntos montados foram incluídos em gesso utilizando delineador. Um microscópio óptico comparador (120x) foi usado para quantificar os valores de desajuste vertical no teste do parafuso único. As estruturas protéticas foram utilizadas para os dois níveis de desajustes. O torque de afrouxamento (TA) foi avaliado utilizando parafusos fabricados em liga de titânio (Ti) ou ouro (Au), sendo avaliadas também duas técnicas de aplicação de torque (10 Ncm): 1) torque e destorque após 24 horas (SR); e 2) torque, retorque após 10 minutos e destorque após 24 horas (CR). Foi utilizado torquímetro digital (TQ8800; Lutron) para aplicação do torque e leitura do TA. Os resultados foram submetidos à análise de variância de dois fatores (ANOVA) seguida do teste de Tukey (a=0,05). Os valores médios de TA (Ncm) para parafusos de Ti foram: G1/SR=6,99(±1,03); G1/CR=7,33(±0,79); G2/SR=5,65(±1,18); G2/CR=7,24(±1,00). Para parafusos de Au foram: G1/SR=5,42(±0,99);G1/CR=5,97(±1,00); G2/SR=5,03(±1,33); G2/CR=5,71(±1,02). No Capítulo-1, os materiais dos parafusos foram comparados sem aplicação do retorque (SR): Ti apresentou valor médio de TA mais elevado, diferindo estatisticamente do de Au no G1; o G2 apresentou menor valor médio de TA, diferindo estatisticamente do G1 para Ti. Não foi encontrada diferença estatística significante entre Ti e Au no G2, ou entre G1 e G2 para Au. No Capítulo-2, o retorque foi avaliado separadamente para Ti e Au. Para parafusos de Ti: o G2/SR apresentou menor valor médio de TA, diferindo estatisticamente do G1/SR; o G2/CR apresentou valor médio de TA mais elevado, diferindo estatisticamente de G2/SR; não foi encontrada diferença no valor médio de TA entre G1/CR e G2/CR, ou entre G1/SR e G1/CR. Para parafusos de Au, os grupos não apresentaram valores médios com diferença estatística entre si. Os materiais dos parafusos protéticos apresentaram comportamento diferente frente aos desajustes e retorque. A estabilidade da conexão dos parafusos de ouro não foi influenciada pelas variáveis avaliadas, enquanto os parafusos de titânio foram mais suscetíveis ao afrouxamento com aumento do desajuste, uma vez que o torque de afrouxamento diminuiu para valores semelhantes aos encontrados para os parafusos de ouro independentemente do nível de desajuste das próteses. Porém, a aplicação do retorque aumentou o torque necessário para afrouxar os parafusos de titânio para valores similares àqueles encontrados em próteses com adaptação passiva. Abstract: The aim of this study was to verify the influence of alloy composition (titanium or gold) and retightening of the prosthetic screws on the loosening torque of these screws under different misfit levels (passive fit and misfit) of mandibular implant-supported prostheses. Ten mandibular implant-supported prostheses were fabricated. Two misfit levels of the prostheses were obtained fabricating twenty cast models using the prosthetic structures (n=10): prostheses with passive fit (G1_control); and prostheses with misfit (G2). For G1, the prosthetic structures were screwed directly to the analogs. For G2, the misfits were simulated using rings placed between the framework cylinders and the analogs. The analogs of all assembled sets were casted using delineator. The goal of the rings was to obtain mean of 250-µm misfit at one-screw test. An optic microscopic (120x) were used to quantifier the vertical misfit values at the one-screw test. The prosthetic frameworks were used in two misfit levels. The loosening torque (LT) was evaluated using screws made of titanium (Ti) or gold (Au) alloy, two techniques of torque application (10 Ncm) were also evaluated: 1) torque and loosening torque after 24 hours (wR); and 2) torque, retorque after 10 minutes and torque loosening after 24 hours (R). A digital torque meter (TQ8800; Lutron) was used to torque application and to measure the LT. Data were separately analyzed by two-away ANOVA followed by Tukey's test (a=0,05). The LT mean values (Ncm) for titanium screws were: G1/wR=6.99 (±1.03); G1/R=7.33(±0.79); G2/wR=5.65(±1.18); and G2/R=7.24(±1.00). For gold screws were: G1/wR=5.42(±0.99); G1/R=5.97(±1.00); G2/wR=5.03(±1.33); and G2/R=5.71(±1.02). In the Chapter-1, the screw materials were compared without retorque application (wR): Ti showed significant higher LT than Au in the G1; and G2 presented significant lower LT than G1 for Ti. No significant statistic difference was found between Ti and Au in the G2, or between G1 and G2 for Au screws. In the Chapter-2, the retorque was evaluated separately to Ti and Au. For titanium screws: the G2/wR showed lower LT than G1/wR; the G2/R presented higher LT than G2/wR; no significant difference on the LT between G1/R and G2/R; or between G1/wR and G1/R. For gold screws, the groups did not show mean values with statistic difference between each other. The prosthetic screw materials presented different behavior for the misfits and the retorque. The joint stability of the gold screw was not influenced by variables tested. While the titanium screws were more susceptible to the loosening with the misfit increase, once the loosening torque decreased to similar values those found for the gold screws regardless of the prosthetic fit level. However, the torque application increased the loosening torque of the titanium screws to similar values those found to the prostheses with passive fit. Mestrado Prótese Dental Mestre em Clínica Odontológica

Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Vanessa Petrilli Bavaresco Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Na área médica, para se desenvolver um dispositivo que funcione como implante, deve-se utilizar materiais que sejam compatíveis para funções específicas do corpo humano, e esses são classificados como biomateriais. Neste trabalho, foram determinados os parâmetros que serão aplicados ao laser de infravermelho (condutividade térmica do material, densidade do material e comprimento de onda do laser) utilizado na máquina de prototipagem rápida, a qual será usada para a fabricação do implante. Este implante será composto por um biomaterial polimérico a base de Polivinilalcool (PVAl) e, terá como objetivo a substituição da cartilagem articular mandibular. Estudos já avaliaram as propriedades mecânicas de hidrogéis poliméricos de PVAl mostrando sua aplicabilidade como reparadores da cartilagem articular em articulação de quadril, porém a articulação mandibular é submetida à aplicações de cargas superiores havendo a necessidade de melhoria de suas propriedades mecânica. A mistura física de dois ou mais polímeros é denominada blenda polimérica e seu objetivo é aperfeiçoar ou modificar as propriedades dos materiais adequando-as para uma aplicação específica. A literatura relata que PVAl e Polivinilpirrolidona (PVP) são polímeros miscíveis entre si e, quando não reticulados são solúveis em água. O PVP é um polímero amorfo e autolubrificante, e por isso, foi escolhido para melhorar as propriedades mecânicas do PVAl. Blendas nas composições de 90:10 de PVAl e PVP respectivamente, reticuladas via laser infravermelho utilizando concentração de 2,5% de termoiniciador cianovalérico foram caracterizadas via Espectroscopia do Infravermelho Médio, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Extração sol-gel. Através desses experimentos foram determinados os parâmetros do laser para posterior utilização na máquina de prototipagem rápida. Foi possível também realizar a cura do material através do laser de infravermelho. A cura foi confirmada através dos outros ensaios realizados Abstract: In the medical area to develop a device that functions as an implant, one should use materials that are compatible for specific functions of the human body, and these are classified as biomaterials. In this study, we determined the laser parameters that will be applied to the infrared laser (thermal conductivity, material density and wavelength of the laser) in rapid prototyping machine, which will be used to manufacture the implant. This implant is a polymeric biomaterial based on polyvinylalcool (PVAl) and will aim to replace the articular cartilage of the mandible. Studies have evaluated the mechanical properties of polymeric hydrogels PVAl showing its applicability as repairing articular cartilage in hip joint, but the mandibular joint is subjected to loads greater than applications having the need to improve their mechanical properties. The physical mixture of two or more polymers is called polymer blend and its goal is to improve or modify the properties of materials making them suitable for a specific application. The literature reports that PVAl and PVP polymers are miscible and, when not crosslinked, are soluble in water. PVP is an amorphous polymer and selflubricating, and therefore was chosen to improve the mechanical properties of PVAl. Blends in the compositions of 90:10 PVAl and PVP respectively, crosslinked using infrared concentration of 2.5% termoiniciador cianovaléric were characterized by mid-infrared spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM) and sol-gel fraction. Through these experiments were determined laser parameters for subsequent use in rapid prototyping machine. It was also possible to realize the cure of material through the infrared laser. The cure was confirmed by other tests Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: José Ricardo de Albergaria-Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Com o avanço da implantodontia, as maxilas edêntulas atróficas que anteriormente eram indicações de enxertos ósseos para viabilizar a reabilitação com implantes dentais, atualmente é possível contornar a maioria destes quadros clínicos sem a necesidade de enxertos ósseos utilizando técnicas como implantes zigomáticos. No entanto, visando a manutenção destes tratamentos aplicados, torna-se essencial o conhecimento do comportamento biomecânico destas modalidades de tratamentos. Diante do exposto, a presente pesquisa apresenta 3 estudos biomecânicos ¿in vitro¿ descritos nos capítulos a seguir. CAPÍTULO I: O objetivo deste estudo foi analisar as tensões mecânicas ao redor dos implantes e ossos adjacentes por meio de análise fotoelástica simulando três combinações de reabilitações com implantes zigomáticos. Cargas oclusais na região do primeiro molar foram simuladas, e a distribuição de tensões sobres os implantes e ossos adjacentes foram examinados. A distribuição das cargas foi observada predominantemente nas regiões de corpo e processo frontal do osso zigomático para ambos os modelos analisados. A distribuição de tensões analisadas pela análise fotoelástica concentrou-se no corpo e processo frontal do osso zigomático. No modelo 1 (2 implantes zigomáticos + 2 implantes convencionais), maiores concentrações foram encontradas ao redor dos implantes e osso adjacente. Diante dos testes realizados, a reabilitação com 2 implantes zigomáticos com 4 implantes convencionais (Modelo 2) são mais favoráveis mecanicamente. CAPÍTULO II: O objetivo deste estudo foi analisar a distribuição de tensões em estruturas craniofaciais e regiões adjacentes aos implantes de dois tipos de reabilitação com conceito All-on- Four utilizando implantes zigomáticos. Os testes fotoelásticos mostraram concentração de carga no corpo e processo frontal do osso zigomático. A partir das análises obtidas, ambos os modelos apresentam satisfatório comportamento mecânico Abstract: With the advancement of implantology, atrophic edentulous jaws that previously were indications of bone grafts to enable rehabilitation with dental implants, actually is possible to circumvent most of these clinical situations without the need for bone grafts using techniques such as the zygomatic implants. However, for the maintenance of these treatments, becomes essential knowledge of the biomechanical behavior of these treatment modalities. Given the above, this research presents three biomechanical studies in vitro described in the following chapters. CHAPTER I: The aim of this study was to analyze the mechanical stresses around the implants and surrounding bone by photoelastic analysis simulating combinations of three rehabilitations with zygomatic implants. Occlusal loads in first molar region were simulated, and the stress distribution on the implants and surrounding bone were examined. The load distribution was observed predominantly in the body and frontal process of zygomatic bone for both models analyzed. The stress distribution analyzed by photoelastic analysis concentrated on the body and frontal process of zygomatic bone. Model 1 (2 + 2 zygomatic implants conventional implants), higher concentrations were found around the implants and surrounding bone. Before the tests, rehabilitation with two zygomatic implants with conventional implants 4 (Model 2) are better mechanically. CHAPTER II: The aim of this study was to analyze the stress distribution in craniofacial structures and regions adjacent to implants of two types of rehabilitation with All-on-Four concept using zygomatic implants. The photoelastic tests showed load concentration in the body and frontal process of zygomatic bone. From the analysis obtained, both models have satisfactory mechanical properties. Mestrado Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Faciais Mestre em Clínica Odontológica