Simulation of impact of firearm projectiles with different calibers on temporal bone : biomechanical characterization by finite element method

Orientador: Ana Cláudia RossiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: A região da cabeça e pescoço são frequentes alvos de disparos de projéteis de arma de fogo e o osso temporal é uma área que se destaca pela alta incidência destes ferimentos. Ferimentos de entrada e saída de projéteis em ossos planos do neurocrânio apresentam características específicas que permitem a diferenciação das mesmas. O conhecimento dessas características se faz muito importante na prática forense. Assim, o objetivo deste estudo foi simular e analisar o impacto de projétil de arma de fogo na região do osso temporal por meio da análise de elementos finitos a fim de descrever a morfologia e a mecânica da lesão de entrada produzida por este projétil. Na simulação, foi considerada um tiro a curta distância (10 cm) com incidência perpendicular. A imagem tridimensional, em formato esteriolitográfico (STL), de um crânio humano seco foi obtida no software Mimics v18 (Materialise, Bélgica), e no software Rhinoceros 5.0 (McNeel & Associates, EUA) foram obtidas as geometrias do crânio e dos projéteis. Em seguida, no software Ansys v17 (Ansys, Inc., EUA), foi realizada a construção da malha tridimensional de elementos finitos, a simulação dos disparos e a análise dos resultados. Após a simulação dos disparos, foi possível avaliar a morfologia das feridas pela destruição da estrutura óssea e avaliar a dissipação de energia pela estrutura óssea. Os resultados mostraram que as feridas causadas pelos diferentes calibres apresentaram um diâmetro menor na superfície externa comparado à superfície interna e apresentaram um bisel na cortical óssea interna. Os três calibres provocaram feridas circulares, porém a causada pelo calibre de 9mm foi a mais irregular. A dissipação de energia foi semelhante nos três casos, mas o calibre .40 apresentou maior intensidade de tensão (110,3 Mpa). Conclui-se que as simulações realizadas possibilitaram caracterizar as feridas causadas por três diferentes projéteis de arma de fogo (9mm, .40 e .380) no osso temporal, onde apresentaram formato arredondado e regular, com diferenças de contorno entre as três e com tensões semelhantes nos três casos, com distribuição na superfície adjacente à ferida, e perda de intensidade conforme o distanciamento da área da feridaAbstract: The region of the head and neck is often under firearm projectiles and the temporal bone is an area that presented the high incidence of these injuries. Entrance and exit wounds of projectiles in neurocranium have specific characteristics that allow differentiation of them. The knowledge of these characteristics is very important in forensic practice. The aim of this study was to simulate and analyze firearm projectile impact on region of the temporal bone by finite element analysis to describe the morphology and mechanical stress produced by three projectiles. In the simulation, we considered a shot at close range (10 cm) with perpendicular incidence. The three-dimensional image in steriolitograph (STL) format from a dried human skull was obtained in Mimics v18 software (Materialise, Belgium) and Rhinoceros 5.0 software (McNeel & Associates, USA) geometries were obtained from the skull and the projectiles. In Ansys v17 software (Ansys, Inc., USA), the construction of the finite element mesh, the simulation of the shooting and analysis of results were performed. After the simulation of firing, we evaluated the morphology of the wounds by the destruction of the bone structure and to evaluate the energy of dissipation by the bone structure. The results showed that the wounds caused by different calibers showed a smaller diameter compared to the outer surface and inner surface presented a bevel morphology on the inner cortical bone. The three calibers of the projectiles caused circular wounds, however caused by 9mm caliber was the most irregular. The dissipation of energy was similar in all three cases, but the .40 caliber had higher stress intensity (110.3 MPa). In conclusion, the computational simulations possibilite to characterize the wounds caused by three different firearm projectiles (9mm, .40 and .380) in the temporal bone, with rounded and regular format, with differences between the three contour and similar stress in all three cases with distribution on the surface adjacent to the wound with loss of intensity as the distance of the wound areaMestradoOdontologia Legal e DeontologiaMestra em Biologia Buco-Dental33003033001P3CAPE

Estimation of age at death based on the analysis of third molar mineralization in individuals from Brazilian archaeological populations

Estimating the age at death of archaeological individuals is critical for the reconstruction of the demographic profile of past populations. Teeth are very resistant to mechanical, chemical and physical damage. Thus, dental age estimation methods have been proven remarkably useful, especially when the other available bone remains are poorly preserved. In this study, we estimated the age of subadult individuals from pre-colonial archaeological sites in the state of São Paulo, Brazil, which are under the curation of the Museum of Archaeology and Ethnology at the University of São Paulo (MAE-USP). Age estimation was based on the analysis of dental mineralization stages originally proposed by Demirjian et al. (7) and applied to third molars by Soares et al. (11). Teeth (n = 18) were radiographed on a portable X-ray device and the images were analyzed in DICOM extension. The intraexaminer reliability test showed excellent agreement regarding the classification of mineralization stages (Kappa value = 0.94). This age estimation method showed good agreement with the previously cataloged age estimates, which were used for comparison. Of the 18 teeth examined, 15 had their age correctly estimated within the comparative range and only three did not match, of which two were very close to the cataloged estimates and one was underestimated by several years. Collectively, our findings suggest this method can be accurately applied to archaeological individuals

Análise do padrão de manchas de sangue em local de homicídio : revisão de literatura

A análise de um local de crime é uma das etapas mais críticas e importantes durante uma investigação criminal. Quando há violência, as manchas de sangue são uma constante e essenciais para essa investigação. A análise de seu padrão vem se concretizando como uma disciplina com estatuto aceite em tribunal e deve ser realizada minuciosamente. As manchas de sangue em um local de crime trazem informações muito importantes para o perito, como há quanto tempo o fato ocorreu, a movimentação da vítima e do suspeito durante o ato, a posição em que a vítima estava durante o ataque, a ordem em que os fatos ocorreram, entre outros. Sendo assim, a análise, quando realizada por uma pessoa qualificada, tem enorme relevância para desvendar um crime e deve ser confrontada com a versão do suspeito, quando existir. Esta revisão de literatura teve o objetivo de mostrar a importância da análise do padrão de manchas de sangue em uma cena de crime. Após a revisão, pôde-se concluir que a análise do padrão de manchas de sangue é de extrema importância na investigação de local de crime, a partir desta análise é possível entender a dinâmica do crime, entretanto, alguns fatores podem confundir o perito. É interessante ressaltar que essa análise deve ser realizada por profissional capacitado e que mais estudos sobre o assunto se fazem necessários.A crime scene analysis is one of the most critical and important stages during criminal investigation. When violence is present, bloodstains are a constant and essential for this investigation. These patternss analysis come as a discipline with accepted statute in court and it must be performed carefully. Bloodstains at crime scene brings very important information to expert, such as how long crime has taken place, movements of the victim and the suspect, position in which the victim was during attack, ordering events, among others. Therefore, analysis when performed by a qualified person is extremely relevant to solve a crime and should be confronted with suspects version, when it occurs. The aim of this literature review was to draw attention to the real importance of bloodstain pattern analysis in crime scenes. In conclusion, bloodstain pattern analysis is important at crime scene investigation, thus, from this analysis it is possible understand the dynamics of crime, however, there are certain factors that may confound experts. Thus, it is interesting to note this analysis should be performed by a trained professional and further studies should be necessary

Age estimation in permanent teeth of individuals from a Brazilian archaeological collection

A estimativa de idade à morte de indivíduos arqueológicos é um processo muito importante para a reconstrução do perfil demográfico de populações passadas, no entanto, é alvo de debates e discussões quanto à sua acurácia. A estimativa da idade de um indivíduo pelos dentes é um dos métodos mais confiáveis e simples para remanescentes esqueléticos, já que os dentes são altamente resistentes a impactos mecânicos, químicos, físicos e ao tempo. Os objetivos desta tese foram mapear os métodos de estimativa de idade dental utilizados em contexto arqueológico e estimar a idade de indivíduos de cinco sítios arqueológicos pré-coloniais do Estado de São Paulo: Buracão, Capelinha 1, Moraes, Piaçaguera e Tenório sob curadoria do Museu de Arqueologia e Etnologia da Universidade de São Paulo (MAE-USP). Este volume apresenta um compilado de três capítulos que investigaram 1) os métodos de estimativa de idade aplicados em dentes permanentes em indivíduos arqueológicos através de uma revisão de escopo; 2) estimativa de idade a partir da avaliação da proporção das áreas polpa/dente em caninos de indivíduos de sambaquis brasileiros; 3) estimativa de idade a partir da análise dos estágios de mineralização de terceiros molares de indivíduos de sambaquis brasileiros. O primeiro capítulo (revisão de escopo) foi conduzido e relatado de acordo com as recomendações propostas pelo Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses extension for Scoping Reviews (PRISMA-ScR) e com o referencial The Joanna Brigs Institute for Scoping Reviews. Para os dois últimos capítulos (realização de estimativa de idade), os dentes de interesse foram radiografados com o aparelho de raios X portátil de corrente direta Nomad e as imagens foram obtidas, exportadas e analisadas em extensão DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). Os caninos (n=60) foram avaliados e as áreas mensuradas no software livre ImageJ por duas examinadoras calibradas e foi realizado o teste de reprodutibilidade, para toda a amostra, intra (ICC = 0,888 a 0,99) e inter examinadores (ICC = 0,842 a 0,908). Os terceiros molares (n=18) foram avaliados no software livre Stellar View a partir da análise dos estágios de Demirjian e o teste de confiabilidade intra examinador quanto à classificação dos estágios apresentou concordância quase perfeita (Kappa = 0,94). Com a revisão de escopo, foi possível notar uma predileção, na literatura, por métodos não-destrutivos para a estimativa da idade dental em indivíduos arqueológicos; dentre eles, a análise de características do desenvolvimento e maturação dental, a avaliação do depósito de dentina secundária na câmara pulpar e a análise do desgaste dental. A aplicação da proporção das áreas pulpar/dental obteve idades próximas ou que cruzaram os intervalos etários estimados anteriormente por outros métodos antropológicos pelo MAE-USP. A avaliação dos estágios de desenvolvimento apresentou bons resultados: dos 18 dentes avaliados, 15 tiveram a idade estimada dentro do intervalo etário anteriormente avaliado pelo MAE-USP e apenas três não coincidiram, sendo que dois ficaram poucos anos abaixo das idades estimadas anteriormente e o outro, oito anos. Após a realização do estudo, foi possível concluir que ambas as técnicas podem ser aplicadas em remanescentes arqueológicos.Estimating the age of individuals from archaeological collections has been proven useful for reconstructing the demographic profile of past populations. Yet, the accuracy of the age estimates remains a topic of concern and discussion. The analysis of tooth development is one of the most reliable and easiest methods to estimate the age of bone remains, particularly because teeth are highly resistant to mechanical, chemical, physical and time-related damage. This Ph.D. thesis aimed to carry out a survey of the dental age estimation methods that have been commonly used in archaeological research and to estimate the age of individuals from five pre-colonial archaeological sites in the state of São Paulo: Buracão, Capelinha 1, Moraes, Piaçaguera e Tenório, who are under the curation of the Museum of Archaeology and Ethnology at the University of São Paulo (MAE-USP). This volume presents a compilation of three chapters, which are described as follows: 1) a scoping review on age estimation methods applied to permanent teeth in archaeological individuals; 2) age estimation from the analysis of pulp/tooth area ratio in canines of individuals from Brazilian shell mounds; 3) age estimation based on the analysis of third molar mineralization stages in individuals from Brazilian shell mounds. The first chapter (scoping review) was conducted and reported according to the recommendations proposed by the Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses - extension for Scoping Reviews (PRISMA-ScR) and The Joanna Brigs Institute for Scoping Reviews. In the other two chapters (age estimation), the teeth of interest were radiographed on a Nomad direct current portable X-ray device and the radiographic images were exported and analyzed in DICOM extension (Digital Imaging and Communication in Medicine). The canines (n = 60) were examined and measured by two calibrated examiners in the ImageJ free software, and intraexaminer (ICC = 0.888 to 0.99) and interexaminer agreement (ICC = 0.842 to 0.908) was determined in the entire sample. The third molars (n = 18) were evaluated in the Stellar View free software following Demirjians stages, and an intraexaminer reliability test regarding the classification of the stages showed a nearly perfect agreement coefficient (Kappa = 0.94). The scoping review revealed a predilection in the literature for non-destructive methods for estimating the dental age of archaeological individuals, among which were the analysis of tooth development and maturation, the amount of secondary dentin deposition onto the pulp chamber, and the analysis of tooth wear. The analysis of the pulp/tooth area ratio yielded age estimates that were close to or matched the age ranges previously estimated by the MAE-USP using other anthropological methods. The analysis of the stages of tooth development also showed good results, as follows: of the 18 teeth examined, 15 had their age estimated within the age range previously estimated by the MAE-USP and only three did not coincide - two of which were very close to the cataloged estimates and only one was underestimated by several years. To conclude, our findings suggest that both age estimation methods can be accurately applied in archaeological remains

Estimation of age at death based on the analysis of third molar mineralization in individuals from Brazilian archaeological populations

Estimating the age at death of archaeological individuals is critical for the reconstruction of the demographic profile of past populations. Teeth are very resistant to mechanical, chemical and physical damage. Thus, dental age estimation methods have been proven remarkably useful, especially when the other available bone remains are poorly preserved. In this study, we estimated the age of subadult individuals from pre-colonial archaeological sites in the state of São Paulo, Brazil, which are under the curation of the Museum of Archaeology and Ethnology at the University of São Paulo (MAE-USP). Age estimation was based on the analysis of dental mineralization stages originally proposed by Demirjian et al. (7) and applied to third molars by Soares et al. (11). Teeth (n = 18) were radiographed on a portable X-ray device and the images were analyzed in DICOM extension. The intraexaminer reliability test showed excellent agreement regarding the classification of mineralization stages (Kappa value = 0.94). This age estimation method showed good agreement with the previously cataloged age estimates, which were used for comparison. Of the 18 teeth examined, 15 had their age correctly estimated within the comparative range and only three did not match, of which two were very close to the cataloged estimates and one was underestimated by several years. Collectively, our findings suggest this method can be accurately applied to archaeological individuals

Portador de hipertensão arterial: atitudes, crenças, percepções, pensamentos e práticas Arterial hypertension patients: attitudes, beliefs, perceptions, thoughts and practices

OBJETIVO: Conhecer o portador de hipertensão arterial, da rede pública de saúde, por meio da análise de suas atitudes, percepções, crenças, pensamentos e práticas, com o propósito de aperfeiçoar os programas de atendimento para essa categoria de doença. MÉTODOS: Foi realizado estudo exploratório com 32 pacientes hipertensos atendidos em duas unidades de saúde do Município de Ribeirão Preto, SP. Os sujeitos foram entrevistados em uma única sessão e os dados foram analisados pelo método "análise de conteúdo", por meio de categorias não definidas a priori. RESULTADOS: Quase a metade dos pacientes estudados (41%) não soube definir o que é hipertensão arterial. Mencionaram como principal sintoma dor de cabeça e na nuca (18%), sendo as possíveis conseqüências o derrame e o infarto (39%). Os fatores emocionais foram os mais referidos como os que dificultam o controle da pressão alta. Para este controle, 40% indicaram mudanças de hábitos alimentares e de vida. Dentro deste total, a caminhada e a ginástica foram os mais referidos. Quanto ao comportamento adotado pelos pacientes, os mais mencionados foram o uso de medicamentos e tratamento por profissional de saúde. CONCLUSÕES: Os aspectos psicossociais e as crenças de saúde parecem interferir diretamente no conhecimento que o paciente tem sobre a doença hipertensiva e nas práticas de saúde adotadas. Considera-se importante propor novas formas de orientação aos pacientes com hipertensão arterial.<br>OBJECTIVE: To get to know arterial hypertension patients through their attitudes, beliefs, perceptions, thoughts, and practices related to the disease. METHODS: An exploratory study was carried out in 32 hypertensive patients seen at 2 health care units in the municipal district of Ribeirão Preto, Brazil. Subjects were interviewed in a single session and data were analyzed using the Content Analysis method through categories not defined a priori. RESULTS: About half the patients (41%) were not able to define hypertension. They believed the main symptoms were headaches and neck pain (18%) and the possible consequences of the disease were stroke and heart attack (39%). Emotional factors were mentioned as the ones that mostly impair hypertension control. To accomplish that, 40% said there should be changes in the diet and life style, such as walking and exercising. Regarding patients' practices, drug treatment and management by a health provider were most often referred. CONCLUSIONS: Psychosocial aspects and health beliefs seem to affect directly with patients' knowledge on hypertensive disease and their health practices. Given that all patients had already received some kind of information about arterial hypertension before the beginning of the study, it would be important to propose new forms of educating these patients

Resumos concluídos - Saúde Coletiva

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