A utilização de próteses totais do quadril tem crescido em todo o mundo e a idade dos pacientes que as recebem é cada vez menor, principalmente após o advento das próteses não cimentadas. O desenvolvimento dessas próteses exige o entendimento da resposta interfacial provocada pela interação implante/tecido, a qual depende de grande número de variáveis, como a biocompatibilidade do material, a forma, o tamanho e o tipo de superfície do implante, o estado do tecido, a técnica cirúrgica e a interação mecânica entre o implante e o tecido receptor (1). Em virtude dessa multiplicidade de variáveis, a análise completa da resposta do tecido demanda o estudo da interface a partir de diferentes perspectivas (morfológica, analítica, biomecâmica, bioquímica). Uma metodologia adequada para este tipo de estudo e adaptada as nossas condições não havia ainda sido descrita em nosso meio. Por essa razão, elaboramos uma metodologia simples e de baixo custo, que permite uma avaliação abrangente da interface implante/tecido ósseo e evita o uso de métodos mais sofisticados (2).
MATERIAIS E MÉTODOS
Cinqüenta pinos de aço inoxidável ASTM F-138/2 Grade B revestidos com Al 2O3, TiO2 e Nb2 O5 porosos e sem revestimento foram introduzidos na diáfise de fêmures de cães. Os fêmures foram perfurados com diâmetros tais que permitiram um ajuste preciso, sem folgas, entre o implante e o osso. Após períodos de seguimento de três dias a 52 semanas, amostras de osso contendo os implantes foram radiografadas por técnica de raio X ortopédico convencional em um aparelho Siemens Heliophos 4B (que emprega um feixe polienergético produzido por alvo de tungstênio e filtrado por alumínio), uti-lizando-se a seguinte técnica: 56kV, 40mA, tempo de exposição 0,25seg, distância anodo-película 600mm.
A seguir, as amostras foram radiografadas por uma técnica de alta resolução (técnica mamográfica) em um equipamento Siemens MAMMOMAT (que emprega um feixe monoenergético produzido por alvo de molibdênio e filtrado por molibdênio - radiação Ka do molibdênio e possui um ponto focal 0,6 x 0,6mm). Utilizou-se a seguinte técnica: 39kV, 250mA, tempo de exposição 2,0seg, distância anodo-película 400mm. A resolução da imagem ao nível da interface para ambas as técnicas foi posterior-mente comparada.
A seguir, as amostras foram fixadas em formol, desidratadas em etanol, desengorduradas em acetona, em: butidas em resina acrílica e cortadas em fatias de 0,4mm de espessura, as quais foram posteriormente polidas. Os implantes que se apresentavam visivelmente soltos fo-ram removidos antes do corte. As fatias foram microrradiografadas em um difratômetro de raios X Rigaku RU-210, cujo tubo possui um ponto focal de 0,5 x 10,0mm (empregou-se radiação monoenergética de cobre filtrada por níquel). A técnica foi a seguinte: 25kV, 20mA, tempo de exposição 1,0seg. A resolução das microrradiografias foi posteriormente comparada com a obtida pela técnica de alta resolução (mamografia).
Após isso, mediu-se a densidade óptica das microrradiografias (microdensitometria) em um microfotômetro Rigaku MP 3. Cada microrradiografia foi varrida em duas direções (cranial-caudal e proximal-distal) sob as seguintes condições de operação: fenda de iluminação de 2,0 x 5,0mm, fenda de varredura de 0,05 x 1,0mm, velocidade de varredura de 1,0mm/min e velocidade do registrador de 20,0mm/min (resultando num perfil de densidade ampliado de 20 vezes em relação ao tamanho real da amostra). Os limites do tecido formado ao redor dos implantes foram identificados nos perfis de densidade (figura 4), tendo-se determinado suas espessuras.
As amostras foram ainda analisadas por espectrometria de fluorescência de raios X, para se investigar a liberação de ferro, níquel, cromo, molibdênio, alumínio, titânio e nióbio pelos implantes. Antes da execução desta análise, procedeu-se à remoção dos implantes que ainda não haviam sido removidos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As radiografias convencionais não permitiram nenhuma conclusão a respeito da ocorrência de crescimento ou reabsorção óssea ao redor dos implantes e só fo-ram confiáveis quando ocorreu severa reabsorção. A técnica de alta resolução permitiu boa avaliação preliminar e revelou casos de reabsorção não distinguidos nas radiografias convencionais. Isso pode ser notado nas figuras 1 e 2. Na figura 1, pode-se notar uma zona radiopaca ao redor do implante da direita, a qual sugere a ocorrência de crescimento ósseo. A imagem mamográfica correspondente (figura 2), porém, mostra uma delgada zona radioluscente ao redor do implante. Como os implantes foram introduzidos no osso de forma que não houvesse folga entre um e outro, pode-se inferir que houve crescimento de tecido não ósseo entre o implante e o osso.
A melhor resolução da imagem apresentada pela mamografia pode ser explicada pelo fato desta técnica empregar um feixe de raios X de baixa energia, quase monoenergético, que maximiza o contraste entre materiais com coeficientes de atenuação próximos (densidades próximas), enquanto que o raio X convencional emprega radiação polienergética, que minimiza os contrasted e elimina detalhes. Quando dois materiais de densidades diferentes são atravessados por um feixe monoenergético, a intensidade da radiação que atinge o filme é inversamente proporcional à densidade dos mesmos. Ca-so o feixe seja polienergético, cada comprimento de on-da será atenuado de forma diferente e a relação entre densidade do material e intensidade da radiação que atinge o filme é levemente distorcida. Se os materiais tiverem densidades muito próximas, essa diferença não será registrada no filme. Neste trabalho, as radiografias de alta resolução foram obtidas num mamógrafo (aparelho de raios X apropriado para obtenção de radiografias da mama), mas qualquer outro equipamento que empregue um feixe de radiação monoenergética e de baixa energia é adequado a este tipo de estudo.
A interpretação da imagem mamográfica também pode deixar dúvidas. Na figura 3, por exemplo, tem-se a impressão da existência de trabéculas crescendo em direção ao implante. Mas como a técnica mamográfica produz uma imagem bidimensional de um corpo sólido, es-ta não é uma reprodução exata da interface em um plano, ocorrendo superposição de imagens. Assim, não se pode afirmar que não existe tecido não ósseo se interpondo entre o implante e o osso trabecular na amostra daqueda figura. Para se produzir uma imagem fiel da inter-face em um plano, torna-se necessário cortar a amostra e obter-se microrradiografias das fatias. O uso de tomografia computadorizada é impossível neste caso, em virtu-de dos artefatos que seriam causados pelo núcleo metálico dos implantes.
As microrradiografias permitiram clara visão radiográfica do tecido formado ao redor dos implantes em um plano e eliminaram dúvidas deixadas pelas imagens mamográficas. Na figura 4 (microrradiografia da amostra apresentada na figura 3), pode-se observar a presença de tecido não ósseo se interpondo entre o osso trabecular e o implante. Houve casos, porém, em que a microrradiografia não foi capaz de mostrar a presença de tecido não ósseo na interface, o que só foi possível com a avaliação da densidade óptica dos filmes (microdensitometria), graças à maior resolução do fotômetro em relação ao olho humano e à ampliação dos perfis de densidade em relação ao tamanho real da imagem nos filmes.
A medição da densidade óptica das microrradiografias apresentou ainda como vantagens a possibilidade de se determinar com precisão a espessura do tecido na interface (graças à ampliação do registro em relação ao filme) e de tradução numérica da qualidade deste tecido (sen-do a densidade óptics do filme proporcional à densidade do tecido, pode-se inferir o grau de calcificação des-te pela medida daquela).
A espectrometria de fluorescência de raios X acusou liberação de materiais por todos os implantes, sendo que os elementos que apareceram com mais freqüência foram o ferro e o níquel. Obtiveram-se apenas resultados semiquantitativos. Esta técnica mostrou-se adequada à análise preliminar da presença no tecido de materiais liberados pelos implantes. Suas vantagens são não exigir procedimentos demorados e trabalhosos na preparação das amostras e rapidez na obtenção dos resultados.
CONCLUSÃO
Baseado nos resultados experimentais obtidos, suge-re-se a seguinte metodologia: após o sacrifício dos animais, obter mamografias ou radiografias com outra técnica de alta resolução das amostras osso/implante. Rejeitar as amostras que revelarem evidência de reabsorção óssea. Cortar as demais amostras e obter microrradiografias das fatias. Medir a densidade óptica da interface nas microrradiografias que não mostrarem evidência de reabsorção e estimar quantitativamente a regeneração óssea. Analisar as amostras por espectrometria de fluorescência de raios X para uma avaliação preliminar da liberação de materiais pelos implantes. Se após esta seqüência a interface apresentar boa qualidade, investigála mais profundamente com o emprego de métodos mais sofisticados e onerosos.
2. Mariolani, J.R.L.: Metodologia para avaliação da interface bioma-terial/tecido ósseo: estudo teórico e experimental. Tese de mestrado, Campinas, Unicamp, 1991. 105 p.
