Redes de Bragg utilizadas para mensuração da contração de polimerização de duas resinas acrílicas na moldagem aberta de prótese sobre implantes

Objetivo: O objetivo do estudo foi comparar a contração máxima de polimerização e a variação máxima de temperatura de duas resinas acrílicas utilizadas na união dos postes de moldagem por meio de sensores de redes de Bragg. Material e Métodos: 2 implantes Cone Morse (Neodent) foram inseridos em um osso artificial (Sawbones). Sobre os implantes foram adaptados 2 postes de moldagem que foram unidos com fio dental e resina acrílica. Para o estudo foram selecionadas 2 resinas acrílicas: Duralay e GC Pattern LS. Foram posicionados 2 sensores de fibra ótica, sendo um em contato com a resina e outro no interior de uma agulha. As deformações máximas (µStrain) e a variação de temperatura máxima (°C) foram medidas. Os dados foram analisados por meio da ANOVA dois critérios e teste de múltiplas comparações de Games Howell. Resultados: A Duralay apresentou menor contração de polimerização que a GC Pattern LS. O tempo não influenciou nos valores de contração de polimerização, mas influenciou na variação de temperatura máxima. Conclusão: A resina acrílica Duralay permite maior passividade na moldagem aberta, porém gera maiores valores térmicos que podem causar danos às estruturas biológicas adjacentes

Desenvolvimento de um biosensor para mensuração de deformações mecânicas em tecidos ósseos

This study aims to develop a biosensor using Bragg gratings in optical fibers, capable of measuring deformation in bone tissue for this took a lot of work. Initially sterilization and disinfection with sensors tests were performed after the entire process, the sensors were tested for their sensitivity. In the same study methods of sterilization and disinfection have been tested to assess its efficiency. Thus methods of sterilization and disinfection autoclave, ethylene oxide, sodium hypochlorite, chloramine T and peracetic acid were effective for removing or inactivating microorganisms and, without changes in the behavior of the FBGs. With this set up methods applicable for possible studies, where optical fibers are implanted in in vivo animal studies metabolic behavior in the presence of inorganic materials. Continuing the work was carried out optical fiber compatibility tests inserted in the subcutaneous tissue of rats. Based on the descriptive analysis of histological sections can be concluded that the optical fiber uncoated and coated were biocompatible when implanted in rat subcutaneous tissue. Thus it is possible to contemplate the development of a sensor based on Bragg gratings in optical fibers for direct implantation into the bone tissue. Following on from the work were carried out pilot tests for development of construction methodology and implant in biosensor development. With all the work done to date, the development and construction of a biosensor that was implanted in vivo was possible. The biosensor was fixed in the mandibular region of a bull four months old. A week after implantation, the animal received different types of food and was monitored during the intake of foods. With the deformations measured parse the different masticatory patterns and different magnitudes of force and masticatory frequency that the animal developed during the chewing process completing the objectives of this study.CNPQO presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um biosensor, utilizando redes de Bragg em fibras óticas, capaz de mensurar deformações em tecido ósseo. Inicialmente foram realizados testes de esterilização e desinfecção com sensores, após o processo completo, os sensores foram testados quanto a sua sensibilidade. Com isso os métodos de esterilização e desinfecção autoclave, óxido etileno, hipoclorito de sódio, cloramina T e ácido peracético, foram eficazes para eliminação e ou inativação dos microrganismos, sem que haja alterações no comportamento das FBGs. Com isso definem-se métodos aplicáveis para possíveis estudos, onde fibras óticas foram implantadas em animais in vivo para estudos de comportamento metabólico com a presença de materiais inorgânicos. Na continuidade dos trabalhos foram realizados testes de compatibilidade de fibras óticas inseridas no tecido subcutâneo de ratos. Baseado na análise descritiva dos cortes histológicos pode-se concluir que as fibras ópticas sem revestimento e com revestimento foram biocompatíveis quando implantadas em subcutâneo de ratos. Sendo assim, foi possível contemplar o desenvolvimento de um sensor baseado em redes de Bragg em fibras óticas para implantação direta no tecido ósseo. Posteriormente foram realizados testes-piloto para o desenvolvimento da metodologia de construção e implante no desenvolvimento de biosensores. Com todo o trabalho feito até à data, o desenvolvimento e construção de um biosensor que foi implantado in vivo foi possível. O biossensor foi fixado na região mandibular de um bovino quatro meses de idade. Uma semana após a implantação, os animais receberam diferentes tipos de alimentos e foi monitorizada durante a ingestão de alimentos. Com as deformações medidas foi possível a análise dos diferentes padrões mastigatórios e diferentes magnitudes de força e frequência mastigatória que o animal desempenhada durante o processo de mastigação

In Vivo Pattern Classification of Ingestive Behavior in Ruminants Using FBG Sensors and Machine Learning

Pattern classification of ingestive behavior in grazing animals has extreme importance in studies related to animal nutrition, growth and health. In this paper, a system to classify chewing patterns of ruminants in in vivo experiments is developed. The proposal is based on data collected by optical fiber Bragg grating sensors (FBG) that are processed by machine learning techniques. The FBG sensors measure the biomechanical strain during jaw movements, and a decision tree is responsible for the classification of the associated chewing pattern. In this study, patterns associated with food intake of dietary supplement, hay and ryegrass were considered. Additionally, two other important events for ingestive behavior were monitored: rumination and idleness. Experimental results show that the proposed approach for pattern classification is capable of differentiating the five patterns involved in the chewing process with an overall accuracy of 94%