Fabrication of plaster models with radiographic features of human bone: a pilot study by fractal analysis / Confecção de modelos de gesso com características radiográficas compatíveis com osso humano: estudo piloto por meio da análise fractal
Guilherme D Agostino Romanini de FREITAS
Marcelo Lupion POLETI
Cláudio Roberto Gaião XAVIER
Ana Cláudia de ARAÚJO
Ana Lúcia Alvares CAPELOZZA
Resumo
Objective
This study attempted to fabricate plaster models that reproduce the radiographic characteristics of human bone.
Methods
A section of an edentulous dry mandible was radiographed and molded. The inside of the templates was lined with dental wax and filled with gypsum plaster mixed with sawdust or rice flour in proportions of 25%, 33.3% and 50% to simulate the trabecular pattern. Once this mixture settled, the wax lining was removed and the space filled with stone plaster to simulate the cortical bone. Three plaster models were fabricated for each proportion of each material. The models were radiographed and the radiographs that best resembled that of human bone were selected, one for each proportion of each material. The chosen radiographs were digitalized, and the digital images were Gaussian-blurred, binarized, skeletonized and submitted to fractal analysis.
Results
All binary (p=0.000) and most skeletonized (p=0.000) images of the two groups were significantly different from that of the human mandible section, except for the skeletonized image of the model containing 50% rice.
Conclusion
Although the results of this study did not allow consistent conclusions, they showed that the methodology is appropriate and practical for other similar studies. More studies are needed using different proportions of the same materials and bigger sample sizes for more reliable assessments of different mixtures.
Indexing terms: Bone density. Calcium sulfate. Dental radiography.
RESUMO
Objetivo
Desenvolver modelos de gesso que possam reproduzir radiograficamente osso humano.
Métodos
Uma secção de mandíbula edêntula foi radiografada e moldada. O molde obtido recebeu um alívio no interior com cera 7. Para vazá-lo utilizou-se gesso pedra misturado à serragem ou a arroz triturado nas proporções de 25; 33,3 e 50% para simular osso medular. Após o tempo de presa, a cera foi retirada e vazou-se nesse espaço gesso pedra para simular osso cortical. Foram obtidos três modelos em cada proporção estabelecida para os dois materiais. Estes modelos foram radiografados e a imagem mais semelhante à arquitetura óssea da mandíbula foi selecionada. As radiografias foram digitalizadas e as análises radiográficas realizadas por meio das imagens binária e esqueletonizada aplicando-se o protocolo de processamento Gaussian-Binary-Skeletonize.
Resultados
Quando comparados com a mandíbula, todos os grupos apresentaram diferença estatisticamente significativa tanto para as imagens binárias (p= 0,000) quanto esqueletonizadas (p= 0,000), com exceção do Grupo Arroz 50% (A50) para imagem esqueletonizada.
Conclusão
Embora os resultados deste estudo, não tenham permitido conclusões mais consistentes, eles serviram para determinar uma metodologia que se mostra prática e adequada para aplicação em estudos da mesma natureza. Porém, existe a necessidade de testar diferentes proporções dos materiais adicionados ao gesso pedra e aumentar o número das amostras para se obter uma avaliação mais fidedigna destes materiais.
Termos de indexação: Densidade óssea. Sulfato de cálcio. Radiografia dentária.
Texto completo: PDF
Marcelo Lupion POLETI
Cláudio Roberto Gaião XAVIER
Ana Cláudia de ARAÚJO
Ana Lúcia Alvares CAPELOZZA
Resumo
Objective
This study attempted to fabricate plaster models that reproduce the radiographic characteristics of human bone.
Methods
A section of an edentulous dry mandible was radiographed and molded. The inside of the templates was lined with dental wax and filled with gypsum plaster mixed with sawdust or rice flour in proportions of 25%, 33.3% and 50% to simulate the trabecular pattern. Once this mixture settled, the wax lining was removed and the space filled with stone plaster to simulate the cortical bone. Three plaster models were fabricated for each proportion of each material. The models were radiographed and the radiographs that best resembled that of human bone were selected, one for each proportion of each material. The chosen radiographs were digitalized, and the digital images were Gaussian-blurred, binarized, skeletonized and submitted to fractal analysis.
Results
All binary (p=0.000) and most skeletonized (p=0.000) images of the two groups were significantly different from that of the human mandible section, except for the skeletonized image of the model containing 50% rice.
Conclusion
Although the results of this study did not allow consistent conclusions, they showed that the methodology is appropriate and practical for other similar studies. More studies are needed using different proportions of the same materials and bigger sample sizes for more reliable assessments of different mixtures.
Indexing terms: Bone density. Calcium sulfate. Dental radiography.
RESUMO
Objetivo
Desenvolver modelos de gesso que possam reproduzir radiograficamente osso humano.
Métodos
Uma secção de mandíbula edêntula foi radiografada e moldada. O molde obtido recebeu um alívio no interior com cera 7. Para vazá-lo utilizou-se gesso pedra misturado à serragem ou a arroz triturado nas proporções de 25; 33,3 e 50% para simular osso medular. Após o tempo de presa, a cera foi retirada e vazou-se nesse espaço gesso pedra para simular osso cortical. Foram obtidos três modelos em cada proporção estabelecida para os dois materiais. Estes modelos foram radiografados e a imagem mais semelhante à arquitetura óssea da mandíbula foi selecionada. As radiografias foram digitalizadas e as análises radiográficas realizadas por meio das imagens binária e esqueletonizada aplicando-se o protocolo de processamento Gaussian-Binary-Skeletonize.
Resultados
Quando comparados com a mandíbula, todos os grupos apresentaram diferença estatisticamente significativa tanto para as imagens binárias (p= 0,000) quanto esqueletonizadas (p= 0,000), com exceção do Grupo Arroz 50% (A50) para imagem esqueletonizada.
Conclusão
Embora os resultados deste estudo, não tenham permitido conclusões mais consistentes, eles serviram para determinar uma metodologia que se mostra prática e adequada para aplicação em estudos da mesma natureza. Porém, existe a necessidade de testar diferentes proporções dos materiais adicionados ao gesso pedra e aumentar o número das amostras para se obter uma avaliação mais fidedigna destes materiais.
Termos de indexação: Densidade óssea. Sulfato de cálcio. Radiografia dentária.
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