raio-x, edx e mev como métodos de avaliação do

RAIO-X, EDX E MEV COMO MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE
REPARAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO: REVISÃO DE LITERATURA
Alexandre Greca Diamantino, Renata Amadei Nicolau
Universidade do Vale do Paraíba / Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D), Av. Shishima Hifumi,
2911, Urbanova, CEP 12244-000, São José dos Campos, SP, Brasil, e-mail: [email protected];
[email protected]
Resumo- A terapia de enxertos ósseos é aplicada com finalidade de adequações estéticas e funcionais. Na
sua utilização, os aspectos relacionados à origem do material enxertado (autógeno, alógeno, xenógeno ou
sintético) devem ser considerados e correlacionados com as suas propriedades de osteocondução,
osteoindução e osteogênese. Assim, torna-se imprescindível o emprego de métodos fidedignos e precisos
de avaliação clínica e de pesquisas que visam observação destes parâmetros. Com base nesta questão,
este trabalho tem como proposta realizar um levantamento bibliográfico da utilização do Raio-X, da
Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raio-X (EDX) e da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
como modalidades competentes de avaliação do processo de regeneração do tecido ósseo, uma vez que
para este fim, é fundamental que as análises permitam a visualização da organização do trabeculado ósseo,
das células e dos elementos químicos presentes.
Palavras-chave: Raio-X; EDX; MEV; Enxerto ósseo
Introdução
O objetivo primário das técnicas de enxertia
óssea é proporcionar um preenchimento ou união
do defeito com um material que possua
propriedades osteoindutivas e/ou osteocondutivas.
Além disso, o resultado da enxertia está na
dependência da ativa participação do enxerto no
processo da osteogênese reparativa, no qual o
osso autógeno possui superioridade e vantagem
de
não
ser
transmissor
de
doenças
infectocontagiosas e de não promover reações
imunes. Mas limitações de aplicação do osso
autógeno, como quantidade insuficiente de
material doador e/ou necessidade de abertura de
áreas doadoras com intervenção em outro leito e
conseqüente
aumento
da
morbidade
do
procedimento cirúrgico levam a necessidade de
uso de outros materiais de enxertia.
Considerando que já são conhecidos os
processos de reparação óssea com materiais
doadores de diversas naturezas, é imperativa a
aplicação de métodos de pesquisa que
demonstrem as propriedades e a eficácia
peculiares a cada um destes, permitindo assim, a
seleção precisa e confiável destes materiais de
enxertia para a prática clínica.
Metodologia
Este levantamento bibliográfico foi elaborado
com base em pesquisas de artigos recentes
nacionais e internacionais indexados no banco de
dados Pubmed e Capes em um período de
publicações de 2002 a 2009 visando analisar a
aplicação do Raio-X, do EDX e do MEV como
modalidades de avaliação em estudos do
processo de reparo e regeneração do tecido
ósseo.
Revisão de Literatura
Os procedimentos para aumento e/ou
manutenção de tecido ósseo podem ser
requeridos no tratamento de perdas ósseas em
traumas bucomaxilofaciais, lesões periodontais,
lesões císticas, deficiências congênitas, aumento
de rebordo alveolar, lesões apicais e preparação
de leito para a colocação de implantes. Tendo em
vista a necessidade da obtenção do substituto
ósseo ideal, pesquisas vêm aprimorando o
desenvolvimento de materiais. As diferentes
possibilidades de material doador para os enxertos
ósseos e seus diferentes mecanismos de ação
geram questões relacionadas as necessidades de
avaliação de parâmetros que possibilitem
melhores condições de sua incorporação ao leito
receptor e consequentemente no sucesso do
resultado (CHAN et al., 2002).
A aplicação do Raio-X é um método de
diagnóstico para o tecido ósseo (FIGUEIREDO et
al. 2004; OLIVEIRA et al., 2006) e pode trazer
importantes informações indicativas à fraturas,
tumores, quadros degenerativos e osteomielite
(inflamação óssea causada por infecção), além de
possibilitar dados referentes ao processo de
ossificação em um intervalo de tempo. Os RaiosX são ondas eletromagnéticas de alta freqüência
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produzidas em tubos de vácuos, nos quais um
feixe de elétrons é submetido a uma rápida
desaceleração ao colidir contra um alvo metálico.
O fato das radiografias convencionais serem
bidimensionais, não permite avaliação fidedigna
da quantidade e qualidade óssea da área de
interesse (FIGUEIREDO et al. 2004). Assim, para
suprir
as
necessidades
de
diagnóstico,
planejamento e de controle pós-operatório, os
Raios-X são utilizado em métodos como a
tomografia computadorizada (BAUER & LINK,
2009; PARK et al., 2009)
, que ao invés da
projeção simples, utilizam uma combinação
matemática de centenas de projeções, formando
uma imagem sem distorções, num único plano,
que geralmente é transverso ao eixo longitudinal
corporal. A análise de densitometria é outro
método que permite a avaliação da qualidade do
tecido ósseo, constituindo uma importante
aplicação do Raio-X na medicina para diagnóstico
e avaliação em casos de osteoporose em ossos
longos (OLIVEIRA et al., 2006).
A espectroscopia de energia dispersiva de
Raio-X (EDX) tem sido demonstrada em vários
estudos (MORIYAMA et al., 2004; MARTINELLI et
al. 2006; E´GUES et al., 2008) como método de
avaliação do tecido ósseo, sendo este um
instrumento de análise que permite a aferição dos
elementos químicos presentes em vários tipos de
amostra
assim
como
determinação
das
concentrações com grande precisão. Isto é
possível através da aplicação de Raios-X nas
superfícies da amostra e a posterior análise dos
fluorecentes Raios-X emitidos. É uma técnica não
destrutiva para todos os tipos de amostras,
possibilitando sua aplicação em pesquisas e
controle de qualidade em uma ampla área de
atuação. Estudos para avaliações do tecido ósseo
com utilização do EDX (YU et al., 2008;
POULSSON et al., 2009; CHARLES et al., 2009),
mostram que este método permite a análise
qualitativa rápida dos constituintes principais da
amostra, detectando a presença de vários
elementos como o O, Na, Mg, Cl, P e Ca, com
observação de quantidade majoritária para os
elementos Ca e P (PICON et al., 2006). No
processo físico pertinente à análise, ocorrem
fenômenos de interação da radiação com a
matéria, dentre eles o efeito fotoelétrico, que é
sinal de interesse da análise e o espalhamento da
radiação incidente, o qual reduz a razão
sinal/ruído e conseqüentemente, a sensibilidade.
As análises EDX são rápidas e não requerem o
uso de regentes e vidrarias especiais, além de não
produzir quantidade significativa de resíduos.
Estas características tornam esta técnica bastante
viável para análise de rotina (BEST et al., 2008).
A utilização de microscopia eletrônica de
varredura (MEV) demonstra a possibilidade de
visualização de imagens com alta ampliação (até
300.000 X) e resolução, permitindo a observação
e registro de imagens tridimensionais (PICON et
al., 2006). As imagens fornecidas pelo MEV
possuem caráter virtual, sendo visualizadas em
um monitor através da transcodificação da energia
emitida pelos elétrons. O MEV é um recurso
especialmente útil na caracterização de amostras
biológicas não resistentes a grandes diferenças de
pressão e qualquer outro tipo de amostra onde a
metalização pode gerar artefatos. Um dos
objetivos do MEV é a análise de superfícies
irregulares, como é a do osso, possibilitando uma
análise qualitativa uma vez que a análise
quantitativa acurada de sua superfície é quase
impossível pela dificuldade de padronizar
amostras biológicas.
Estudos em tecido ósseo que utilizam MEV
para sua análise (LOPES et al., 2007;
SCHIAPPARELLI et al., 2009) demonstram a
capacidade deste método em permitir a análise
da arquitetura óssea, a neoformação óssea em
casos de reparação e a sua maturação. Nos casos
de avaliação de resultados de enxertos realizados
no tecido ósseo, a análise com MEV pode
demonstrar o formato e o tamanho das partículas
dos substitutos ósseos (CRUZ et al., 2007).
Resultados e Discussão
A partir dos dados encontrados na literatura,
algumas constatações podem ser realizadas.
Os diversos estudos avaliados nesta revisão da
literatura desenvolveram diversas modalidades de
pesquisa relacionadas ao tecido ósseo, mas
sempre pertinentes à necessidade de observação
e investigação do comportamento ósseo em várias
modalidades terapêuticas e de análise de
resultados ligados à estrutura física e ao padrão
celular.
De modo independente ou conjugado as
técnicas de Raio-X, EDX e MEV, são capazes de
promover importantes informações relacionadas
ao tecido ósseo. Assim, estes métodos de análise,
podem ser possíveis desde modalidades mais
simples de avaliação do tecido ósseo por meio de
Raio-X, obtidas por técnicas convencionais de
obtenção
de
imagens
bi-dimensionais
(FIGUEIREDO et al. 2004; OLIVEIRA et al., 2006)
até uma investigação e visualização de
componentes químicos (PICON et al., 2006) e
celulares e também do padrão estrutural do tecido
ósseo (CRUZ et al., 2007), com imagens tridimensionais com alta resolução e possibilidade
de ampliação de até 300.000 vezes no caso do
MEV (PICON et al., 2006).
Atualmente, as imagens digitais obtidas são
anexadas ao computador da estação de trabalho
e, uma vez armazenadas possibilitam a análise
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das imagens
especializados.
obtidas
utilizando
programas
Conclusões
A aplicação do Raio-X em técnicas
convencionais de radiografia apresenta diversas
limitações de resultados. A análise em um padrão
tridimensional é possibilitada somente com
utilização de um sistema de processamento de
imagens captadas em vários planos.
A necessidade de observação mais acurada de
padrões relacionados à estrutura química e física
do tecido ósseo exige a aplicação de técnicas
como o MEV e o EDX. A associação destas
modalidades de análise permitirá a observação
quantitativa e qualitativa da amostra.
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