Regeneração óssea com células estaminais da polpa dentária

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Características dos materiais de regeneração óssea existentes em Portugal

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

ESTUDO RADIOGRÁFICO COMPARATIVO ENTRE OS MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA MATURAÇÃO ÓSSEA DAS VÉRTEBRAS CERVICAIS E MÃO E PUNHO EM INDIVÍDUOS COM SÍNDROME DE DOWN

Este estudo foi realizado com o propósito de testar a reprodutibilidade, a confiabilidade e a concordância existente entre os métodos de Martins e Sakima (1977) para a radiografia de mão e punho, e Hassel e Farman (1995) e Baccetti et al. (2002) para as vértebras cervicais, quando comparados 2 a 2, e entre todos, conjuntamente. A amostra constou de 72 radiografias, sendo 36 telerradiografias em norma lateral da cabeça e 36 radiografias de mão e punho do lado esquerdo, de 36 indivíduos com Síndrome de Down (SD), sendo 13 do sexo feminino e 23 do masculino na faixa etária entre oito anos e seis meses até 18 anos e sete meses, com média de 13 anos e dez meses. De acordo com os resultados obtidos concluímos que, os índices de maturação avaliados por meio das vértebras cervicais e os centros de ossificação observados nas radiografias de mão e punho foram estatisticamente significativos, obtendo um excelente grau de concordância entre eles, considerados reprodutíveis e confiáveis. Quando comparados onjuntamente, todos os métodos se mostraram estatisticamente significantes com grau de concordância de razoável a boa, sendo considerados confiáveis na aplicação clínica.

Efeito da geometria do implante dentário e do protocolo de fresagem óssea na estabilidade primária e na osseointegração inicial: estudo experimental em cães

CHAPTER 1 - This study histologically evaluated two implant designs: a classic thread design versus another specifically designed for healing chamber formation placed with two drilling protocols. Forty dental implants (4.1 mm diameter) with two different macrogeometries were inserted in the tibia of 10 Beagle dogs, and maximum insertion torque was recorded. Drilling techniques were: until 3.75 mm (regular-group); and until 4.0 mm diameter (overdrillinggroup) for both implant designs. At 2 and 4 weeks, samples were retrieved and processed for histomorphometric analysis. For torque and BIC (bone-to-implant contact) and BAFO (bone area fraction occupied), a general-linear model was employed including instrumentation technique and time in vivo as independent. The insertion torque recorded for each implant design and drilling group significantly decreased as a function of increasing drilling diameter for both implant designs (p<0.001). No significant differences were detected between implant designs for each drilling technique (p>0.18). A significant increase in BIC was observed from 2 to 4 weeks for both implants placed with the overdrilling technique (p<0.03) only, but not for those placed in the 3.75 mm drilling sites (p>0.32). Despite the differences between implant designs and drilling technique an intramembranous-like healing mode with newly formed woven bone prevailed. CHAPTER 2 - The objective of this preliminary histologic study was to determine whether the alteration of drilling protocols (oversized, intermediate, undersized drilling) present different biologic responses at early healing periods of 2 weeks in vivo in a beagle dog model. Ten beagle dogs were acquired and subjected to surgeries in the tibia 2 weeks before euthanasia. During surgery, 3 implants, 4 mm in diameter by 10 mm in length, were placed in bone sites drilled to 3.5 mm, 3.75 mm, and 4.0 mm in final diameter. The insertion and removal torque was recorded for all samples. Statistical significance was set to 95% level of confidence and the number of dogs was considered as the statistical unit for all comparisons. For the torque and BIC and BAFO, a general linear model was employed including instrumentation technique and time in vivo as independent. Overall, the insertion torque increased as a function of drilling diameter from 4.0 mm, to 3.75 mm, to 3.5 mm, with a significant difference in torque levels between all groups (p<0.001). Statistical assessment of BIC and BAFO showed significantly higher values for the 3.75 mm (recommended) drilling group was observed relative to the other two groups (p<0.001). Different drilling dimensions resulted in variations in insertion torque values (primary stability) and different pattern of healing and interfacial remodeling was observed for the different groups. CHAPTER 3 - The present study evaluated the effect of different drilling dimensions (undersized, regular, and oversized) in the insertion and removal torques of dental implants in a beagle dog model. Six beagle dogs were acquired and subjected to bilateral surgeries in the radii 1 and 3 weeks before euthanasia. During surgery, 3 implants, 4 mm in diameter by 10 mm in length, were placed in bone sites drilled to 3.2 mm, 3.5 mm, and 3.8 mm in final diameter. The insertion and removal torque was recorded for all samples. Statistical analysis was performed by paired t tests for repeated measures and by t tests assuming unequal variances (all at the 95% level of significance). Overall, the insertion torque and removal torque levels obtained were inversely proportional to the drilling dimension, with a significant difference detected between the 3.2 mm and 3.5 mm relative to the 3.8 mm groups (P < 0.03). Although insertion torque–removal torque paired observations was statis- tically maintained for the 3.5 mm and 3.8 mm groups, a significant decrease in removal torque values relative to insertion torque levels was observed for the 3.2 mm group. A different pattern of healing and interfacial remodeling was observed for the different groups. Different drilling dimensions resulted in variations in insertion torque values (primary stability) and stability maintenance over the first weeks of bone healing.

Avaliação comparativa da remodelação óssea periimplantar em implantes com junção cone-morse e hexágono externo: estudo clínico randomizado controlado, duplo cego, boca dividida

Background: Several theories, such as the biological width formation, the inflammatory reactions due to the implant-abutment microgap contamination, and the periimplant stress/strain concentration causing bone microdamage accumulation, have been suggested to explain early periimplant bone loss. However, it is yet not well understood to which extent the implant-abutment connection type may influence the remodeling process around dental implants. Aim: to evaluate clinical, bacteriological, and biomechanical parameters related to periimplant bone loss at the crestal region, comparing external hexagon (EH) and Morse-taper (MT) connections. Materials and methods: Twelve patients with totally edentulous mandibles received four custom made Ø 3.8 x 13 mm implants in the interforaminal region of the mandible, with the same design, but different prosthetic connections (two of them EH or MT, randomly placed based on a split-mouth design), and a immediate implant- supported prosthesis. Clinical parameters (periimplant probing pocket depth, modified gingival index and mucosal thickness) were evaluated at 6 sites around the implants, at a 12 month follow-up. The distance from the top of the implant to the first bone-to-implant contact – IT-FBIC was evaluated on standardized digital peri-apical radiographs acquired at 1, 3, 6 and 12 months follow-up. Samples of the subgingival microbiota were collected 1, 3 and 6 months after implant loading. DNA were extracted and used for the quantification of Tanerella forsythia, Porphyromonas gingivalis, Aggragatibacter actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia and Fusobacterium nucleatum. Comparison among multiple periods of observation were performed using repeated-measures Analysis of Variance (ANOVA), followed by a Tukey post-hoc test, while two-period based comparisons were made using paired t- test. Further, 36 computer-tomographic based finite element (FE) models were accomplished, simulating each patient in 3 loading conditions. The results for the peak EQV strain in periimplant bone were interpreted by means of a general linear model (ANOVA). Results: The variation in periimplant bone loss assessed by means of radiographs was significantly different between the connection types (P<0.001). Mean IT-FBIC was 1.17±0.44 mm for EH, and 0.17±0.54 mm for MT, considering all evaluated time periods. All clinical parameters presented not significant differences. No significant microbiological differences could be observed between both connection types. Most of the collected samples had very few pathogens, meaning that these regions were healthy from a microbiological point of view. In FE analysis, a significantly higher peak of EQV strain (P=0.005) was found for EH (mean 3438.65 µ∑) compared to MT (mean 840.98 µ∑) connection. Conclusions: Varying implant-abutment connection type will result in diverse periimplant bone remodeling, regardless of clinical and microbiological conditions. This fact is more likely attributed to the singular loading transmission through different implant-abutment connections to the periimplant bone. The present findings suggest that Morse-taper connection is more efficient to prevent periimplant bone loss, compared to an external hexagon connection.

Avaliação do AAM - Active Appearance Model para detecção de regiões de interesse em radiografias carpais na estimativa da idade óssea através do método TW

In several areas of health professionals (pediatricians, nutritionists, orthopedists, endocrinologists, dentists, etc.) are used in the assessment of bone age to diagnose growth disorders in children. Through interviews with specialists in diagnostic imaging and research done in the literature, we identified the TW method - Tanner and Whitehouse as the most efficient. Even achieving better results than other methods, it is still not the most used, due to the complexity of their use. This work presents the possibility of automation of this method and therefore that its use more widespread. Also in this work, they are met two important steps in the evaluation of bone age, identification and classification of regions of interest. Even in the radiography in which the positioning of the hands were not suitable for TW method, the identification algorithm of the fingers showed good results. As the use AAM - Active Appearance Models showed good results in the identification of regions of interest even in radiographs with high contrast and brightness variation. It has been shown through appearance, good results in the classification of the epiphysis in their stages of development, being chosen the average epiphysis finger III (middle) to show the performance. The final results show an average percentage of 90% hit and misclassified, it was found that the error went away just one stage of the correct stage.

Relação coronal do implante com a crista óssea

Introdução: A reabilitação com implantes nas últimas décadas tem evoluído tendo em vista a obtenção de melhores resultados ao nível mecânico/funcional, mas também a nível estético. A relação coronal dos implantes com crista óssea é um dos pontos que tem sido estudado. Objectivo: Realizar uma revisão sobre a relação coronal dos implantes com a crista óssea, com objectivo de responder à seguinte questão “A posição sub-crestal dos implantes em relação à crista óssea é vantajosa?”. Para tal vão ser estudados alguns dos factores que podem influenciar esta decisão. Metodologia: Realizou-se pesquisa bibliográfica recorrendo às bases de dados da “MEDLINE/Pubmed”, “SciELO”, “Science Direct”, “B-on”, “Google Academic” e repositórios de várias universidades portuguesas e estrangeiras, com as palavras-chave: “Bone Cells” ”Bone remodeling”, “Bone Crest”, “Osseointegration”, “Implant Placement”, “Biologic Width” e “Platform Switching”,”Implant Placement Depth” e “Morse Cone”, tendo sido estas associadas entre si. Também foi realizada pesquisa manual em livros dos vários temas estudados. Conclusão: A colocação de implantes ao nível sub-crestal ainda apresenta alguma controvérsia, mas obedecendo a alguns factores, como a utilização de um implante e pilar específicos, pode tornar- se algo muito vantajoso numa perspectiva futura.

Regeneração óssea guiada horizontal prévia à colocação de implante

A técnica de Regeneração Óssea Guiada (ROG) é um procedimento que tem por objetivo a reposição do volume ósseo da crista alveolar necessário para garantir o sucesso da reabilitação oral recorrendo a implantes, repondo tanto a componente estética como funcional. Este trabalho foca apenas a ROG horizontal prévia à colocação de implantes e analisa o sucesso e a previsibilidade clínica deste procedimento de aumento ósseo, o sucesso e a sobrevivência de implantes colocados em osso regenerado bem como alguns tipos de enxertos ósseos e membranas. Metodologicamente consiste numa revisão de literatura, baseando-se numa pesquisa de artigos em bases de dados on-line e recorrendo também à consulta de livros em formato digital. As palavras-chave utilizadas na pesquisa on-line foram: “bone healing” AND “tooth extraction”, “bone resoption” AND “tooth extraction”, “bone regeneration” AND “dental implants”, “horizontal guided bone regeneration”, “horizontal guided bone regeneration” AND “dental implants”, “horizontal bone augmentation” “horizontal bone augmentation” AND “dental implants”, “lateral bone augmentation” AND “dental implants”, “horizontal ridge augmentation” AND “dental implants”. A regeneração óssea guiada manifesta comprovado sucesso e previsibilidade no aumento ósseo e os implantes colocados em osso regenerado demonstram sucesso a longo-prazo.

Prevenção da reabsorção óssea alveolar após extração dentária

Introdução: O processo alveolar é o conjunto de osso que se encontra em redor da raiz do dente. Este osso é sensível a uma variedade de fatores ambientais e fisiológicos que influenciam a sua integridade e o seu funcionamento. Como tal, a sua formação assim como a sua preservação é dependente da presença contínua do dente. A reabsorção do processo alveolar após extração dentária é uma consequência natural e fisiológica indesejável, que pode dificultar a colocação de um implante dentário na posição desejada. Com o aumento cada vez mais das demandas estéticas em medicina dentária, torna-se, portanto, necessário prevenir que a reabsorção óssea provoque este defeito na arcada dentária. Objetivos: Realizar uma revisão bibliográfica sobre as várias técnicas e materiais para preservação do rebordo alveolar, a fim de prevenir ou minimizar a reabsorção alveolar após extração dentária. Material e Métodos: A pesquisa foi realizada nas bases de dados Pubmed, B-on e Scielo, não foi aplicado nenhum limite temporal, e os critérios de inclusão foram artigos em língua inglesa e portuguesa. Num total de 164 artigos, selecionaram-se 82 estritamente relacionados com o tema. Os artigos excluídos desviavam-se do objetivo do trabalho ou eram inconclusivos. Selecionaram-se, também, capítulos do livro Clinical Periodontology and Implant Dentistry Volume 1 e 2, dos autores Niklaus P.Lang e Jan Lindhe. Desenvolvimento: De modo a compreender como o processo alveolar reabsorve, deve-se ter em conta as várias técnicas que se podem realizar para permitir uma boa quantidade de osso remanescente na arcada adequada a cada caso para uma possível reabilitação. As técnicas de preservação do osso alveolar após extração passam pela realização de técnicas cirúrgicas minimamente invasivas, estabilização do coágulo pelo princípio da cicatrização por primeira intenção usando membranas ou retalhos, preenchimento do alvéolo dentário com materiais de enxerto ou substitutos ósseos, terapias combinadas com a colocação de implantes imediatos e o recurso a células e fatores de crescimento. Conclusão: A preservação alveolar tem grande importância para uma posterior reabilitação oral com implantes com maior quantidade de osso disponível do que quando não é feita qualquer tipo de preservação. A extração das peças dentárias deve ser feita com cuidado para preservar ao máximo ou não danificar as superfícies ósseas remanescentes. É aconselhado que o encerramento da ferida seja por primeira intenção e que proporcione estabilidade ao coágulo, podendo ser usado retalhos ou mesmo membranas. O uso de enxertos ósseos tem uma importante função de proporcionar uma matriz para o coágulo se formar e promover o processo de cicatrização. O método de implante imediato, para além de ser bastante usado, tem como finalidade o conforto para o paciente de não ser submetido a uma posterior cirurgia para colocação do mesmo e, simultaneamente, mantem a estabilidade dos tecidos moles. Ainda uma técnica menos usada é com células e fatores de crescimento que proporciona uma cicatrização mais rápida e um aumento do potencial regenerativo dos tecidos.

Scaffolds porosos à base de fosfatos de cálcio para regeneração óssea

Graças ao aumento da esperança média de vida do ser humano, a engenharia de tecidos tem sido uma área alvo de enorme investigação. A utilização de estruturas tridimensionais porosas e biodegradáveis, denominadas de scaffolds, como matriz para a adesão e proliferação celular tem sido amplamente investigada. Existem atualmente diversas técnicas para a produção destas estruturas mas o grau de exigência tem vindo a aumentar, existindo ainda lacunas que necessitam ser preenchidas. A técnica de robocasting consiste numa deposição camada a camada de uma pasta coloidal, seguindo um modelo computorizado (CAD) e permite a produção de scaffolds com porosidade tamanho de poro e fração de porosidade controlados, boa reprodutibilidade, e com formas variadas, as quais podem ser idênticas às dos defeitos ósseos a preencher. O presente estudo teve como objetivo produzir scaffolds porosos à base de fosfatos de cálcio através de robocasting. Para tal, foram estudadas duas composições de pós à base de β-TCP, uma pura e outra co-dopada com estrôncio, zinco e manganês. Inicialmente os pós foram sintetizados pelo método de precipitação química por via húmida. Após a síntese, estes foram filtrados, secos, calcinados a 1000ºC e posteriormente moídos até possuírem um tamanho médio de partícula de cerca de 1,5 μm. Os pós foram depois peneirados com uma malha de 40μm e caracterizados. Posteriormente foram preparadas várias suspensões e avaliado o seu comportamento reológico, utilizando Targon 1128 como dispersante, Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) como ligante e polietilenimina (PEI) como agente floculante. Por fim, e escolhida a melhor composição para a formação da pasta, foram produzidos scaffolds com diferentes porosidades, num equipamento de deposição robótica (3D Inks, LLC). Os scaffolds obtidos foram secos à temperatura ambiente durante 48 horas, sinterizados a 1100ºC e posteriormente caracterizados por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), avaliação dos tamanhos de poro, porosidade total e testes mecânicos. Ambas as composições estudadas puderam ser transformadas em pastas extrudíveis, mas a pasta da composição pura apresentou uma consistência mais próxima do ideal, tendo originado scaffolds de melhor qualidade em termos de microestrutura e de propriedades mecânicas.

Desenvolvimento de protótipo de aplicativo móvel em Android® para o controle e acompanhamento nutricional da saúde óssea em mulheres menopáusicas

Following a drop in estrogen in the period of menopause some women begin to lose bone mass more than 1% per year reaching the end of five years with loss greater than 25%. In this regard, factors such as older age, low calcium intake and premature menopause favor the onset of osteoporosis. Preventive methods such as nutritional counseling to a proper diet and the support of technology through applications that assess dietary intake are essential. Thus, this study aimed to develop an application for Android® platform focused on the evaluation of nutritional and organic conditions involved in bone health and risks for developing osteoporosis in postmenopausal women. To achieve this goal we proceeded to a study of 72 women aged 46-79 years, from the physical exercise for bone health of the Laboratory for Research in Biochemistry and Densitometry the Federal Technological University of Paraná program. Data were collected in the second half of 2014 through tests Bone Densitometry and Body Composition, Blood Tests, Anthropometric data and Nutrition Assessment. The study included women with a current diagnosis of osteopenia or osteoporosis primary, aged more than 45 years postmenopausal. For the assessment of bone mineral density and body composition used the device Absorptiometry Dual Energy X-ray (DXA) brand Hologic Discovery TM Model A. For anthropometric assessment was included to body mass, height, abdominal circumference, Waist circumference and hip circumference. The instrument for assessing food consumption was used Recall 24 hours a day (24HR). The estimated intake of energy and nutrients was carried from the tabulation of the food eaten in the Software Diet Pro 4®. In a sub sample of 30 women with osteopenia / osteoporosis serum calcium and alkaline phosphatase tests were performed. The results demonstrated a group of women (n = 30) average calcium intake of 570mg / day (± 340). The analysis showed a mean serum calcium within the normal range (10,20mg / dl ± 0.32) and average values and slightly increased alkaline phosphatase (105.40 U / L ± 23.70). Furthermore, there was a significant correlation between the consumption of protein and the optimal daily intake of calcium (0.375 p-value 0.05). Based on these findings, we developed an application early stage in Android® platform operating system Google®, being called OsteoNutri. We chose to use Java Eclipse® where it was executed Android® version of the project; choice of application icons and setting the visual editor for building the application layouts. The DroidDraw® was used for development of the three application GUIs. For practical tests we used a cell compatible with the version that was created (4.4 or higher). The prototype was developed in conjunction with the Group and Instrumentation Applications Development (GDAI) of the Federal Technological University of Paraná. So this application can be considered an important tool in dietary control, allowing closer control consumption of calcium and dietary proteins.

Pesquisa de clones de hemoglobinúria paroxística noturna em medula óssea de síndromes mielodisplásicas

A Hemoglobinúria paroxística noturna (HPN) é uma doença clonal da célula mãe hematopoiética pluripotente, que origina um clone de células que adquirem uma mutação somática no gene PIG-A, condicionando assim a expressão de proteínas ancoradas à membrana através do GPI (Glicosil- Fosfatidil-Inositol). A presença de clones de HPN em síndromes mielodisplásicas (SMD) demonstrou ter implicações no prognóstico e terapêutica. Com o presente trabalho pretendeu-se contribuir para o melhor conhecimento da frequência de casos HPN em amostras de medula óssea com suspeita de SMD e que a frequência encontrada nas células de linha a neutrófilo, monocítica e eritróide no último estádio da maturação na medula óssea (MO) é similar à observada nas células da mesma linha no sangue periférico (SP). O estudo fenotípico foi realizado em 826 amostras de MO com suspeita de SMD e com rasgos fenotípicos sugestivos desta entidade por citometria de fluxo, de acordo com o painel EUROFLOW para diagnóstico de SMD, para estudo da maturação da linha a Neutrófilo, linha a Monócito, e Eritróide. Nas 826 amostras de MO detetaram-se 7 casos com presença de clones HPN, o que corresponde a uma frequência de 0.8%. A percentagem de células HPN, determinada simultaneamente no SP e na MO, foi idêntica nas 3 linhas hematopoiéticas estudadas. Verificou-se, ainda, que a expressão de IREM-2 no clone maduro normal e no clone HPN nos monócitos, em SP e MO, encontrava-se estatisticamente diminuída no clone HPN. Os resultados do presente estudo indicam uma menor incidência de clones HPN em SMD comparativamente com outros estudos prévios e que é válida a sua determinação em amostras de aspirados de medula óssea. Verificaram-se diferenças claras na expressão de IREM-2 entre clone HPN e células normais da linha monocítica, o que sugere que este possa ser uma proteína ancorada por GPI.

Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Associações entre a potência muscular dos membros inferiores e a saúde óssea avaliada através de ultrassonografia quantitativa

Objetivo: Analisar as associações entre a potência muscular dos membros inferiores e a saúde óssea avaliada através de ultrassonografia quantitativa. Métodos: A amostra incluiu 63 crianças de 9 anos de idade. A velocidade de som (VS) do rádio e da tíbia foi avaliada através de ultrassonografia quantitativa, a potência de salto foi estimada a partir de um salto vertical com contramovimento e a maturidade somática foi determinada a partir da estimação do pico de velocidade em altura. O estado geral de saúde e o historial de fraturas foram avaliados através de questionário. As associações entre medidas dos parâmetros ósseos e a potência de salto foram analisadas através de correlações bivariadas, com as variáveis expressas em valores absolutos e relativos (estandardizados). Resultados: Foram observadas associações positivas entre a maturidade somática e a potência de salto expressa tanto em valores absolutos como relativos (p <0,05). A maturidade somática correlacionou-se ainda positivamente com a VS da tíbia nas raparigas (r=0,358, p=0,045), enquanto nos rapazes se verificou uma associação negativa, embora não significativa (r=-0,290, p=0,126). Observou-se uma associação ou propensão para associação negativa entre a VS da tíbia e a potência de salto nos rapazes (r=-0,490, p=0,007) e nas raparigas (r=-0,344, p=0,054). Conclusão: A potência de salto não parece constituir um bom marcador da saúde óssea de rapazes e raparigas de 9 anos de idade quando avaliada através de ultrassom.