RADIOGRAPHIC OPTICAL DENSITOMETRY IN ANALYSIS OF BONE DENSITY IN
CASTRATED RABBITS MANDIBLES
Mário Jefferson Quirino Louzada
Guilherme de Paula Nogueira
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
Idelmo Rangel Garcia Junior
Professor assistente de Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Facial
do Departamento de Diagnóstico e Cirurgia da Faculdade de
Odontologia de Araçatuba-Unesp
Carlos Alberto de Carvalho
Cirurgião-dentista estagiário de Cirurgia e Traumatologia BucoMaxilo-Facial do Departamento de Diagnóstico e Cirurgia da
Faculdade de Odontologia de Araçatuba-Unesp
Glaucia Alvisi de Paula
RESUMO
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.
Cirurgiã-dentista estagiária de Cirurgia e Traumatologia BucoMaxilo-Facial do Departamento de Diagnóstico e Cirurgia da
Faculdade de Odontologia de Araçatuba-Unesp
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.
vol. 13 no 1 jan./jun. 2001
FOL • Faculdade de Odontologia de Lins / UNIMEP
DENSITOMETRIA ÓPTICA
RADIOGRÁFICA EM ANÁLISE DE
DENSIDADE ÓSSEA DE MANDÍBULAS
DE COELHOS CASTRADOS
33
34
vol. 13 no 1 jan./jun. 2001
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 –20oC.
DENSITOMETRIA ÓPTICA RADIOGRÁFICA
Como referencial densitométrico, nas tomadas radiográficas, foi utilizada uma escada
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INTRODUÇÃO
TABELA 1. DENSIDADE
ÓSSEA
(EM
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.
MMAL) DAS HEMI-MANDÍBULAS
(HM)
DIREITA E ESQUERDA DOS COELHOS.
CONTROLE
Hmd
CASTRADO
Hme
Fêmeas
Hmd
Hme
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
2,22
11
2,28
2,18
5
2,25
2,44
12
2,48
2,38
6
2,34
2,52
13
2,64
2,13
14
2,21
2,41
15
2,21
2,24
16
2,24
2,45
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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 mm2 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 DeskScan, elas foram armazenadas em microcomputador2 (fig. 2).
Por meio do programa computacional3
(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-
35
Média, em mmAl, dos valores obtidos (M ± EP)
Controle
Castrado
Machos
Fêmeas
(2,332 ± 0,051)
(2,321 ± 0,044)
(2,362 ± 0,027)
(2,368 ± 0,067)
Média, em mmAl, dos valores quanto aos grupos
Controle
(2,347 ± 0,028)
Castrado
(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).
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).
2.4
Macho
Fêmea
2.35
2.40
2.38
2.3
2.36
D.O. (em 2.25
mmAI)
2.2
2.34
2.32
D.O. (em
mmAI) 2.30
2.28
2.26
2.24
2.22
2.20
2.15
2.10
2.05
controle
castrado
controle
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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
castrado
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 anteriores8;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
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Tabela 2. Análise estatística dos resultados.
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).
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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-
37
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.
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Paul. Cir. Dent., v. 53, n. 4, pp. 320-325, 1999.
Notas
1
Cedido por comodata pela empresa Athena-SIA/Sistemas de Inteligência Avançada, São José dos Campos, SP.
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.
2
UNIMEP • Universidade Metodista de Piracicaba
ples que utiliza – microcomputador e scanner
comercial (com adaptador para transparências comercial) – e programas também de
fácil acesso e manipulação.