DENSITOMETRIA ÓPTICA RADIOGRÁFICA EM ANÁLISE DE DENSIDADE ÓSSEA DE MANDÍBULAS DE COELHOS CASTRADOS

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1 FOL Faculdade de Odontologia de Lins / UNIMEP DENSITOMETRIA ÓPTICA RADIOGRÁFICA EM ANÁLISE DE DENSIDADE ÓSSEA DE MANDÍBULAS DE COELHOS CASTRADOS RADIOGRAPHIC OPTICAL DENSITOMETRY IN ANALYSIS OF BONE DENSITY IN CASTRATED RABBITS MANDIBLES RESUMO Mário Jefferson Quirino Louzada Guilherme de Paula Nogueira Idelmo Rangel Garcia Junior Carlos Alberto de Carvalho Glaucia Alvisi de Paula Professor assistente doutor de Biofísica do curso de Medicina Veterinária da Unesp-Araçatuba Professor assistente doutor de Fisiologia do curso de Medicina Veterinária da Unesp-Araçatuba Professor assistente de Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Facial do Departamento de Diagnóstico e Cirurgia da Faculdade de Odontologia de Araçatuba-Unesp Cirurgião-dentista estagiário de Cirurgia e Traumatologia Buco- Maxilo-Facial do Departamento de Diagnóstico e Cirurgia da Faculdade de Odontologia de Araçatuba-Unesp Cirurgiã-dentista estagiária de Cirurgia e Traumatologia Buco- Maxilo-Facial do Departamento de Diagnóstico e Cirurgia da Faculdade de Odontologia de Araçatuba-Unesp A diminuição da secreção de esteróides gonadais é apontada como um dos fatores responsáveis pela diminuição da massa óssea, e isso, provavelmente, tem influenciado cirurgiões-dentistas em suas ações rotineiras. O objetivo deste trabalho foi determinar e analisar a densidade óssea em mandíbulas de coelhos castrados, por meio da densitometria óptica radiográfica. Seis coelhos (três machos e três fêmeas) constituíram o grupo controle e outros 12 (seis machos e seis fêmeas) formaram o grupo que foi castrado aos cinco meses de idade e acompanhados até os 11 meses. Os animais foram, então, sacrificados e retiradas suas mandíbulas, em seguida separadas em hemimaníbulas. Estas foram radiografadas e suas imagens, digitalizadas por meio de scanner convencional. As análises densitométricas foram realizadas na região do 1/3 médio, superior ao incisivo central, por meio de programa computacional específico, e os valores de densidade óssea expressados em espessura equivalente a uma escada de alumínio, radiografada concomitantemente com as mandíbulas. Os resultados demonstraram que a média das densidades das hemi-mandíbulas dos machos castrados, ao final do experimento, foi de 2,32±0,04 mmal, e a das fêmeas foi de 2,37±0,07 mmal. Quanto ao grupo controle, os machos tiveram média de 2,33±0,05 e as fêmeas, de 2,36±0,03 mmal. Após análise estatística (teste de Mann-Whitney, p<0,05), constatou-se não haver diferenças significativas entre sexo e entre grupos. Dessa maneira, apesar de a literatura apontar para uma diferenciação de densidade óssea entre machos e fêmeas e entre animais castrados e não castrados, nossos resultados, obtidos por meio da densitometria óptica radiográfica, não apresentaram diferenças significativas. Unitermos: densidade óssea densitometria óptica radiográfica mandíbula. SUMMARY The decrease of gonadal steroid secretion plays a role in the decrease of bone mass. This may interfere on some routine dental procedures. This study aims to quantify and analyze the bone density in castrated rabbit s mandibles through radiographic optical densitometry. Six rabbits (3 males and 3 females) were used as a control group and twelve other (6 males and 6 females) were castrated at 5 months of age. At 11 months of age the animals were sacrificed when the mandibles were removed and separated in two hemimandibles. These two parts were x-rayed and the images were digitized through a conventional scanner. Densitometric analysis was carried out at the medium third, superior to the central incisive, using a specific software. Bone density values were expressed as equivalent to an aluminum reference. The results for castrated male animals was 2,32±0,04 mmal and for females 2,37±0,07 mmal. Non-castrated males and females showed 2,33±0,05 and 2,36±0,03 mmal, respectively. The Man Whitney statistical test (p<0,05) showed no statistical difference between gender and castration status. Although the literature reports differences on bone density according to gender and castration status, this study didn t find any significant differences in bone density using radiographic optical densitometry in rabbit s mandibles. Uniterms: bone density radiographic optical densitometry mandible. 33

2 34 INTRODUÇÃO Diversos estudos foram e vêm sendo realizados a respeito da qualidade óssea da mandíbula. De acordo com Jeffcoat, 4 tem sido crescente o interesse no inter-relacionamento entre osteoporose sistêmica, perda óssea oral, perda de dentes e seus fatores de risco. Em seu trabalho, ele faz revisão desses fatores para osteoporose e periondontites, bem como as evidências das perdas minerais ósseas orais relacionadas à osteopenia sistêmica. Entre os fatores de risco citados, está a menopausa precoce. Henrikson & Wallenius, 3 em estudo sobre o metabolismo esquelético de mulheres após a menopausa, analisaram seus rádios e mandíbulas, relatando a necessidade de métodos mais eficientes para obtenção e medida de densidade mineral óssea, objetivando, assim, melhor elucidar variações de densidades. A diminuição da secreção de esteróides gonoidais é apontada como um dos fatores responsáveis pela diminuição da massa óssea, e isso, provavelmente, tem influenciado cirurgiões-dentistas em suas ações rotineiras. Várias são as áreas em que essa variável é importante: cirurgia, implantodontia, periodontia, geriatria e outras. Bando et al. 1 examinaram os efeitos da densidade óssea na dentição de mulheres após a menopausa. Seus resultados sugerem que boa função mastigatória associada a saúde periodontal pode inibir ou atrasar o progresso de mudanças osteoporóticas no esqueleto, e que mulheres desdentadas podem ser mais susceptíveis a osteoporose. Além da análise qualitativa, normalmente por meio de exames clínicos e radiológicos, é interessante que sejam realizadas avaliações quantitativas. Uma das técnicas atualmente empregadas é a tomografia computadorizada. 7 Entretanto, poucos são os centros odontológicos que dispõem desse recurso, certamente devido à relação custo/benefício. Dessa maneira, há necessidade de se buscar novas técnicas e metodologias mais acessíveis. Recentemente, com os novos recursos da informática (computadores, scanners, softwares), análises qualitativas e quantitativas têm se tornado mais viáveis. Watanabe et al. 13 fazem um comentário sobre o estado atual das técnicas em imagem digital aplicada à Odontologia no qual apresentam suas diversas vantagens sobre os métodos convencionais, citando, inclusive, a grande capacidade de manipulação da imagem após sua digitalização, graças às técnicas de processamento de imagens. A densitometria em imagens radiográficas é técnica bastante antiga, que vem ressurgindo no cenário científico graças aos avanços computacionais. Louzada et al. 8 desenvolveram metodologia que possibilita avaliar densidades de radiografias convencionais. Em estudo posterior, Louzada et al. 9 demonstraram a praticidade, a precisão e a sensibilidade dessa metodologia ao avaliar a densidade óssea em tíbias de cães que passaram por processos de descalcificação. Kribbs et al., 5 por meio de radiografias, realizaram estudo para avaliar a eficácia da técnica microdensitométrica para determinação da densidade mandibular em pacientes dentados e desdentados. Concluíram que a técnica é útil para determinar massa óssea mandibular, podendo compará-la à massas ósseas de outras regiões do corpo. Em estudo posterior, Kribbs et al. 6 utilizaram a técnica anteriormente descrita para avaliação da qualidade do osso oral em grupos de mulheres com osteoporose. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi determinar e analisar em estudo experimental a densidade óssea em mandíbulas de coelhos castrados, utilizando para isso a técnica da densitometria óptica radiográfica. MATERIAL E MÉTODOS ANIMAIS Foram utilizados 18 coelhos do grupo genético Botucatu, obtidos junto ao Biotério Central do campus de Botucatu da Universidade Estadual Júlio de Mesquita Filho-Unesp, que foram mantidos em gaiolas apropriadas e alimentados com água e ração comercialmente preparadas. Os animais foram divididos em dois grupos: o grupo 1 (controle), com três fêmeas e três machos, e o grupo 2 (castrado), com seis fêmeas e seis machos. Os animais do grupo 2 foram castrados aos cinco meses de idade e acompanhados até os 11 meses. Nessa ocasião, foram sacrificados e suas mandíbulas retiradas e separadas em hemi-mandíbulas, que foram conservadas em freezer a 20 o C. DENSITOMETRIA ÓPTICA RADIOGRÁFICA Como referencial densitométrico, nas tomadas radiográficas, foi utilizada uma escada UNIMEP Universidade Metodista de Piracicaba

3 FOL Faculdade de Odontologia de Lins / UNIMEP de alumínio (liga 6063, ABNT) de 12 degraus (0,5 mm de espessura para o primeiro degrau, variando de 0,5 mm em 0,5 mm até o décimo; o décimo primeiro com 6 mm de espessura; o décimo segundo com 8 mm de espessura; cada degrau com 5 x 25 mm 2 de área). A escada foi radiografada concomitantemente com as hemimandíbulas (fig. 1). O aparelho de raios X padrão foi ajustado para 55kVp e 5mAs, e mantida a distância foco-filme de 1 m. Utilizou-se filmes radiográficos da marca BRAF e o processo de revelação e fixação foi realizado em processadora automática padrão. Para a realização das leituras densitométricas, foi utilizado um scanner HP Scanjet 4C, com adaptador para transparências HP Scanjet 4C, 1 para a digitalização das imagens radiográficas. Uma vez digitalizadas as imagens, utilizando o programa HP Desk- Scan, elas foram armazenadas em microcomputador 2 (fig. 2). Por meio do programa computacional 3 (CROMOX), as imagens foram recapturadas e, com o auxílio do mouse, foi possível selecionar a região sobre os incisivos onde foram feitas as análises (fig. 3 e 4). Uma vez determinada a região, procedeu-se à leitura dos dados, fornecendo os valores de densi- dade óptica e expressando-os em níveis de cinza (até 256). Esse programa foi confeccionado de maneira a permitir variar a área a ser utilizada na leitura densitométrica. Definida a área a ser utilizada, o programa fez a leitura, pixel a pixel, fornecendo o valor relativo à densidade óptica como a média dessas leituras. Os valores de densidade de todas as radiografias das imagens ósseas e da escada de alumínio foram armazenados no microcomputador e processados para as análises pertinentes. Os valores densitométricos obtidos pelo scanner HP Scanjet 4C foram convertidos para valores em espessura de alumínio, por meio do computador, utilizando a mesma metodologia descrita por Louzada et al. 8 Os valores encontrados para os dois grupos foram tratados estatisticamente pelo teste de Mann-Whitney (p < 0,05). RESULTADOS Os valores de densidade óssea, expressos em milímetros de alumínio, das hemi-mandíbulas dos animais controle e dos castrados estão na tabela 1 e seus valores médios, na tabela 2. Os gráficos 1 e 2 mostram os valores de densidade óssea média segundo sexo e grupo. TABELA 1. DENSIDADE ÓSSEA (EM MMAL) DAS HEMI-MANDÍBULAS (HM) DIREITA E ESQUERDA DOS COELHOS. CONTROLE CASTRADO Hmd Hme Hmd Hme Fêmeas Fêmeas 1 2,33 2,40 1 2,29 2,29 2 2,43 2,41 2 2,25 2,25 3 2,25 2,35 3 2,58 2,58 4-2,41 5 2,23 2,43 6 2,93-7 2,09 2,12 Machos Machos 4 2,22 2, ,28 2,18 5 2,25 2, ,48 2,38 6 2,34 2, ,64 2, ,21 2, ,21 2, ,24 2,45 35

4 Tabela 2. Análise estatística dos resultados. Média, em mmal, dos valores obtidos (M ± EP) Machos Fêmeas Controle (2,332 ± 0,051) (2,362 ± 0,027) Castrado (2,321 ± 0,044) (2,368 ± 0,067) Média, em mmal, dos valores quanto aos grupos Controle Castrado (2,347 ± 0,028) (2,344 ± 0,039) Análise estatística Teste Mann-Whitney (p < 0,05): não há diferença significativa entre sexo e entre grupos. Gráfico 1.. Média de densidade óssea (D.O.) em mandíbulas de coelhos, segundo sexo e grupo. Não foi encontrada diferença significativa (p < 0,05). D.O. (em mmai) controle Macho Fêmea castrado Gráfico 2.. Média de densidade óssea (D.O.) em mandíbulas de coelhos, segundo grupos. Não foi encontrada diferença significativa entre os grupos (p < 0,05). D.O. (em mmai) controle castrado UNIMEP Universidade Metodista de Piracicaba 36 DISCUSSÃO Em nosso trabalho, optamos por analisar o efeito da castração em mandíbulas de coelhos sadios. A castração foi a forma adotada para induzir precocemente à menopausa, predispondo a um estado de osteoporose. 4 Os animais foram operados aos cinco meses de idade e sacrificados aos 11 meses. Após o sacrifício, suas mandíbulas foram retiradas e seccionadas na linha mediana, de forma a serem radiografadas separadamente, podendo o osso mandibular ser analisado sem superposição de imagens. As análises foram realizadas em região óssea sobre o incisivo, região de fácil visualização e anatomicamente favorável ao emprego da técnica de avaliação proposta. Corroborando nosso estudo, em termos de local de análise, Denissem et al. 2 também elegeram trabalhar com hemi-mandíbulas, citando a importância da região e a vantagem da não superposição das imagens. Entretanto, utilizaram cães em seu trabalho. A escolha do coelho como animal de experimentação deveu-se ao fato de ser um animal de fácil manuseio, dócil, da possibilidade de trabalhar com animais de uma mesma linhagem e da mesma idade, o que não aconteceria com cães ao menos em nossa região, onde a maioria dos trabalhos que utilizam esses animais como modelo são dificultados quanto à raça indefinida, o número amostral e, mais recentemente, o estado geral de saúde, devido ao surgimento de diversas doenças infecto-contagiosas. A densitometria óptica em imagens radiográficas foi a técnica de avaliação escolhida principalmente em função de nossas experiências anteriores 8;9 e graças aos recursos de informática para digitalização e processamento de informações, que vieram facilitar e agilizar essa metodologia, já bastante antiga. Jeffcoat, 4 entretanto, cita que erros inerentes à não padronização radiográfica têm limitado a utilização desse método. Esse fato a não padronização radiográfica é superado quando se faz uso de referenciais como escadas de alumínio, cobre e outros, que são radiografados concomitantemente ao material em estudo, passando, portanto, por todas as fases do processo radiográfico, ou seja, a tomada radiográfica e o processamento do filme. Dessa forma, todas as variações que possam decorrer da não padronização afetarão, também, os referenciais, que servirão para corrigir os

5 FOL Faculdade de Odontologia de Lins / UNIMEP valores de maneira a se poder compará-los, depois, entre as radiografias. Em nosso estudo, utilizamos uma escada de alumínio, e os valores encontrados na região da mandíbula foram expressos em equivalente de milímetros de alumínio. Nossos resultados, expressos nas tabelas 1 e 2, não mostraram diferenças significativas entre os grupos e entre os sexos. De acordo com eles, a castração não influenciou na densidade óssea mandibular dos coelhos de ambos os sexos. Esses resultados vêm ao encontro do de Marion et al., 10 que também não encontraram diferenças de densidade óssea em estudo com ratas ovariectomizadas. Uma possível explicação para essa não diferença em nossos resultados talvez repouse no local escolhido para as análises, ou seja, a mandíbula. De acordo com Bando et al., 1 que examinaram os efeitos do estado da dentição na densidade óssea em mulheres após a menopausa, uma boa função mastigatória associada a saúde periodontal pode inibir ou atrasar o progresso das mudanças osteoporóticas no esqueleto ou, como citam no trabalho, mulheres desdentadas podem ser mais susceptíveis à osteoporose. No trabalho de Payne et al. 11 em que foram analisadas mudanças de densidade óssea alveolar para determinar se este osso é análogo ao do esqueleto na manifestação longitudinal de perda óssea em mulheres com deficiência de 17 b estradiol, ao comentar seus resultados, os autores citam que muitos fatores, endógenos e exógenos, mostram seus efeitos sobre a cavidade oral, tornando difícil isolar uma particular entidade, tal como o estrógeno, e estudar seus efeitos sobre o osso alveolar. Outros autores, entretanto, têm escrito sobre as diferenças de densidade óssea encontradas entre animais castrados e não castrados. Rosen et al., 12 ao realizar estudos dessa natureza em ratos, apontam para uma diferença significativa entre os grupos castrados e controle analisados com três diferentes técnicas. Entretanto, suas análises não foram realizadas em mandíbulas e, sim, em fêmures e tíbias, em experimento de 11 semanas após a cirurgia. Queremos ressaltar a metodologia aqui empregada, principalmente pela facilidade de sua execução, pelos equipamentos sim- FIGURA 1. Imagem radiográfica das peças ósseas e, ao centro, escada de alumínio (usada como referencial densitométrico). FIGURA 2. Sistema utilizado para a digitalização das imagens radiográficas (scanner HP com adaptador para transparências). FIGURA 3. Imagem da tela do computador, programa CROMOX, quando da análise densitométrica. Podemos observar a hemi-mandíbula e a escada de alumínio (o retângulo mostra a região óssea acima do incisivo onde está se processando a medida de densidade, em níveis de cinza). FIGURA 4. Imagem amplificada da tela do computador, programa CROMOX, da região em estudo (recurso do programa: visão em relevo). 37

6 ples que utiliza microcomputador e scanner comercial (com adaptador para transparências comercial) e programas também de fácil acesso e manipulação. CONCLUSÃO Apesar de a literatura apontar para uma diferenciação de densidade óssea entre machos e fêmeas e entre animais castrados e não castrados, nossos resultados, obtidos por meio da técnica de densitometria óptica radiográfica, não registraram diferenças significativas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. BANDO, K.; NITTA, H.; MATSUBARA, M. & ISHIKAWA, I. Bone mineral density in periodontally healthy and edentolous postmenopausal women. Ann. Periodont., v. 3, n. 1, pp , DENISSEN, H.; VERHEY, H.; DE BLIECK, J.; CORTEN; F.: KLEIN, C. & van LINGEN, A. Dual X- Ray absorptiometry for alveolar bone: precision of periimplant mineral measurements ex vivo. J. Periodont. Res., v. 31, pp , HENRIKSON, P. & WALLENIUS, K. The mandible and osteoporoses. A qualitative comparison between the mandible and the radius. J. Oral Rehab., v. 1, pp , JEFFCOAT, M.K. Osteoporosis: a possible modifying factor in oral bone loss. Ann. Periodont., v. 3, n. 1, KRIBBS, P.J.; SMITH, D.E. & CHESNUT III, H. Oral findings in osteoporosis. Part I: measurement of mandibular bone density. J. Prosth. Dent., v. 50, pp , 1983a. 6.. Oral findings in osteoporosis. Part II: relationship between residual ridge and alveolar bone resorption and generalized skeletal osteopenia. Journal of Prosthetic Dentistry, v. 50, pp , 1983b. 7. LINDH, C.; NILSON, M.; KLINGE, B. & PETERSSON, A. Quantitative computed tomography of trabecular bone in the mandible. Dentomaxillofac. Radiol., v. 25, n. 3, pp , LOUZADA, M.J.Q.; BELANGERO, W.D.; PELÁ, C.A. & SANTOS-PINTO, R. Avaliações de densidade óssea em imagens radiográficas: estudos em peças ósseas de cães. Rev. Bras. Eng.-Cad. Eng. Bioméd., v. 14, n. 1, pp , 1998a. 9.. Metodologia para avaliação de densidade em imagem radiográfica. Rev. Bras. Eng.-Cad. Eng. Bioméd., v. 14, n. 2, pp , 1998b. 10. MARION, A.D.C. & NONAKA, K.O. Osteoporose experimental em ratas: conteúdo mineral ósseo. In: An. XII Reunião Anual da Fed. Soc. Biol. Experimental. Caxambu, PAYNE, J.B.; ZACHS, N.R.; REINHARDT, R.A.; NUMMIKOSKI, P.V. & PATIL, K. The association between estrogen status and alveolar bone density changes in postmenopausal women with a history of periodontitis. J. Periodontol., v. 68, n. 1, pp , ROSEN, H.N.; TOLLIN, S.; BALENA, R.; MIDDLEBROOKS, V.L.; BEAMER, W.G.; DONOHUE, L.R.; ROSEN, C.; TURNER, A.; HOLICK, M. & GREENSPAN, S.L. Diferentiating between orchiectomized rats and controls using measurements of trabecular bone density. A comparison among DXA, histomorphometry, and pheripheral quantitative computerized tomography. Calcif. Tissue Int., v. 57, pp , WATANABE, P.C.A.; TANAKA, E.E.; FENYO- PEREIRA, M. & PANELLA, J. Estado atual da arte da imagem digital em Odontologia. Rev. Assoc. Paul. Cir. Dent., v. 53, n. 4, pp , UNIMEP Universidade Metodista de Piracicaba 38 Notas 1 Cedido por comodata pela empresa Athena-SIA/Sistemas de Inteligência Avançada, São José dos Campos, SP. 2 Material adquirido através de bolsa auxílio pesquisa, processo n.º 534/92-DFP (Fundunesp). 3 Desenvolvido especialmente pela empresa Athena-SIA/Sistemas de Inteligência Avançada, São José dos Campos, SP.

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