AVALIAÇÃO DO EFEITO DA LASERTERAPIA EM BAIXA
1Darcy de Almeida PaixãoUFPB - UFBAAVALIAÇÃO DO EFEITO DA LASERTERAPIA EM IA EXTERNA – estudo experimental em ratosSalvador
22006Darcy de Almeida PaixãoAVALIAÇÃO DO EFEITO DA LASERTERAPIA EM BAIXAINTENSIDADE NA REPARAÇÃO ÓSSEA APÓS RADIOTERAPIAEXTERNA – estudo experimental em ratosTese apresentada ao Programa IntegradodePós-graduaçãoemOdontologiaUFPB/UFBA, como parte dos requisitosnecessários à obtenção do título de entadora: Prof. Dra. Viviane Almeida SarmentoSalvador, 2006
3AVALIAÇÃO DO EFEITO DA LASERTERAPIA EM BAIXAINTENSIDADE NA REPARAÇÃO ÓSSEA APÓS RADIOTERAPIAEXTERNA – estudo experimental em ratosDarcy de Almeida PaixãoOrientadora: Profa. Dra. Viviane Almeida SarmentoBANCA EXAMINADORA:Profa. Dra. Viviane Almeida SarmentoProfa. Dra. Elaine Bauer VeeckProfa. Dra. Luciana Maria Pedreira RamalhoProfa. Dra. Gardênia Mascarenhas de Oliveira ZumaêtaProfa. Dra. Denise Cerqueira OliveiraAprovação:
4DEDICO ESSE TRABALHOAo meu pai Jorge Eduardo Carvalho de Almeida, uma pessoa que nãopoupa esforços para ajudar seus filhos, sempre me incentivando em todas as etapasda minha vida e acreditando muito na minha capacidade. Sem sua ajuda tenhocerteza que não teria vencido tantos obstáculos e não estaria aqui.***À minha mãe Maria Teresa Chaves Santos de Almeida, mãe totalmentededicada, sempre presente em todas as etapas da minha vida, participandoativamente de tudo. Obrigada por você existir! Tenho certeza que sem sua presençanão teria conseguido ser o que sou hoje.***Ao meu marido Dalton Andrade Paixão, uma pessoa maravilhosa, quesempre me incentivou profissionalmente. Obrigada por participar de váriosmomentos da parte experimental desse trabalho, sempre disposto a ajudar, semmedir esforços. Você é muito importante para mim!***Ao meu irmão Mateus Santos de Almeida por fazer parte de minha vida, edessa forma me proporcionar a felicidade de ter uma família unida.***À minha avó Maria Thereza Chaves F. Santos, minha segunda mãe, quesempre torceu pelo meu sucesso. Obrigada por todas as orações e velas acesas nosmomentos mais importantes de minha vida.
5AGRADECIMENTOS ESPECIAISÀ Professora Dra. Viviane Almeida Sarmento, pela perfeita orientação, não sóneste trabalho, como também na realização do meu primeiro projeto de pesquisa e,acima de tudo, por sempre me incentivar e apoiar. Obrigada por aparecer em meucaminho, tornando-se uma luz na minha vida, exemplo a ser sempre seguido.***Ao Professor Dr. Antônio Luiz Barbosa Pinheiro, pelos valiosos ensinamentose orientação nos muitos trabalhos realizados no Centro de Pesquisa em Laser daFaculdade de Odontologia da UFBA, bem como, neste curso de Doutorado. Por tersempre confiado no meu trabalho, tornou-se pessoa de vital importância na minhavida, abrindo espaços para o meu crescimento profissional.***Ao Prof. Dr. Jean Nunes dos Santos, por sua preciosa contribuição nainterpretação das lâminas desse trabalho.
6AGRADECIMENTOSÀ Faculdade de Odontologia da UFBA, em especial ao Prof. Dr. EdmarSantana, pelo apoio e assistência dados ao nosso curso de Doutorado.***À CAPES, pelo apoio financeiro, através da bolsa de março/2004 a março/2006.***À UNIME, à Prof. Dra. Ana Verena Madeira e ao Prof. Dr. Marcos BorgesRibeiro por permitirem a realização deste trabalho no Biotério dessa Instituição.***À Faculdade de Odontologia da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grandedo Sul, em nome das Professoras Doutoras Elaine Bauer Veeck e Nilza Pereirada Costa, por disponibilizarem tempo, espaço e equipamentos para a realização daparte imaginológica do experimento, além da extrema boa vontade, paciência econhecimento dedicados ao presente trabalho.***À Faculdade de Odontologia da UFPB, em especial ao Prof. Dr. Lino João daCosta, pelo aprendizado obtido nas aulas ministradas nessa Instituição.***Ao Hospital Santa Izabel, principalmente à Dra. Maria Eulina RamosTavares por permitir a realização desta pesquisa no Centro de Radioterapia.
7À colega de doutorado Samantha Seara da Cunha, que presenciou quasetodos os momentos da elaboração deste trabalho, sempre me apoiando eincentivando. Tenho certeza que sem sua ajuda seria bem mais difícil a conclusãodesta pesquisa.À Gyselle Meirelles, amiga e companheira durante os momentos maisdifíceis do curso.Aos colegas do curso de doutorado: Alessandra, Amalha, Ana Góis, Daniele Nelson, pelos bons momentos que dividimos.Ao físico Jailton Caetano de Souza por sua paciência e orientação nasdiversas sessões de radioterapia realizada no Hospital Santa Izabel.Ao técnico do Laboratório de Fisiologia da UNIME, Cristiano Rosa, peloscuidados aos animais durante todo o experimento.À técnica do Laboratório de Anatomia Patológica da UFBA, Maria deLourdes Silva Santos, por sua valiosa contribuição na confecção das lâminas parao estudo histológico.
8. à Nossa Senhora das Graças,minha protetora espiritual,por sempre iluminaros caminhos da minha vida.
9“É melhor tentar e falhar,que preocupar-se e ver a vida passar;é melhor tentar, ainda que em vão,que sentar-se fazendo nada até o final.Eu prefiro na chuva caminhar,que em dias tristes em casa me esconder.Prefiro ser feliz, embora louco,que em conformidade viver ."
10Martin Luther KingSUMÁRIOLISTA DE -------------------------- 12LISTA DE QUADROS E ------- 14LISTA DE ------------------------ ----------------------------------------- ---------------------------------------- 201- ----------------------------------- 222- REVISÃO DA --------------- 252.1- ------------------------------ 262.2- EFEITOS COLATERAIS DAS IRRADIAÇÕES----------------------------- 332.3- TECIDO ----------------------- 382.4- REPARAÇÃO ---------------- 412.5- --------------------- 442.6- ------------------------------ 472.7- IMAGEM ----------------------- 593- ----------------------------------- 664- ------------------------------- 684.1- DELINEAMENTO DA --- 694.2- POPULAÇÃO E ---------- 694.3- ---------------------------- 714.4- MATERIAIS E --------- 724.5- COLETA E PROCEDIMENTOS DE COLETA DE DADOS-------------- 724.4.1- Procedimento ---------------- 724.4.2- --------------------------------- 754.4.3- --------------------------------- 764.4.4- Sacrifício dos --------------- 764.4.5- Obtenção da Imagem Digital e Análise Radiográfica------------------- 764.4.6- Análise ------------------------ 81
114.5- --------------------------------- 814.6- ANÁLISE DE ---------------- 825- RESULTADOS E ----------- 836- --------------------------------- 1117- REFERÊNCIAS ----------- 113ANEXO A – Parecer do Comitê de Ética em Pesquisa –Hospital Santa Izabel -------------------------------------------------- 123ANEXO B – Coloração com Hematoxilina-Eosina (HE)------------------------ 124
12LISTA DE FIGURASFigura 1- Animal em decúbito lateral. 73Figura 2- Orifício monocortical com broca para peça reta no 1--------------- 73Figura 3- Sutura externa da ------- 74Figura 4- Animais posicionados no suporte de acrílico, para sessão -------------------------------------------- 74Figura 5- Pernas traseiras desarticuladas sobre a placa de imagem dosistema radiográfico ------------------ 78Figura 6- Placa de imagem do Sistema DenOptix sendo posicionadano suporte para captura da imagem na unidade de leitura-------------------- 78Figura 7– Imagem radiográfica digital do fêmur dos ratos do ----------------------------------------------- 79Figura 8- Histograma mostrando os valores de nível de cinza da áreaselecionada na pata do espécime zero--------------------------------------------- 81Figura 9 - Média da massa corporal dos ratos no dia zero, nos ------------------------------------------------ 87Figura 10 – Média da massa corporal dos ratos na terceira semana------- 87Figura 11 – Média da massa corporal dos ratos nos grupos verde ------------------------------------------- 89Figura 12 – Aspecto da fístula após dois dias de drenagem espontâneada perna irradiada. Animal do grupo azul------------------------------------------ 92Figura 13 – Media nos níveis de cinza do fêmur dos ratos, a dependerdo grupo ------------------------------ 93Figura 14 – Animal do grupo irradiado com Laser e sacrificado com trêssemanas. Observar a presença de grande quantidade de osteócitos(HE, ------------------------------------- 98Figura 15 – Animal do grupo não irradiado com Laser e sacrificado comtrês semanas. Observar a pequena quantidade de osteócitos (HE, -------------------------------------------------- 99
13Figura 16 – Média do número de osteócitos (dez campos) nos ratos dosgrupos preto e ------------------------ 99Figura 17 – Média do número de osteócitos (dez campos) nos ratos dosgrupos verde e --------------------- 100Figura 18 – Média do número de osteócitos (dez campos) nos ratos dosgrupos preto e ----------------------- 101Figura 19 – Média do número de osteócitos (dez campos) nos ratos dosgrupos azul e ----------------------- 101Figura 20 – Animal do grupo irradiado com Laser e sacrificado com trêssemanas. Observar a presença de osteoblastos na periferia do ossocortical (HE, --------------------------- 104Figura 21 – Animal do grupo não irradiado com Laser e sacrificado comtrês semanas. Observar a ausência de osteoblastos na periferia do ossocortical (HE, --------------------------- 104Figura 22 – Média do número dos canais de Harvers dos grupos preto --------------------------------------------- 106Figura 23 – Média do número dos canais de Harvers dos grupos azul ------------------------------------------- 107
14LISTA DE QUADROS E TABELASQuadro 1 - Média da massa corporal dos ratos entre o dia zero e aterceira semana do experimento, em cada grupo.88Quadro 2 – Média da massa corporal dos ratos entre o dia zero e aquinta semana do experimento, nos grupos verde e vermelho89Quadro 3 – Média dos níveis de cinza do fêmur irradiado, nos diferentesgrupos avaliados.94Quadro 4 – Associação entre a presença de osteoblastos na periferia doosso cortical e o grupo avaliado.102Quadro 5 – Associação entre a presença de osteoblastos na periferia doosso cortical e o grupo avaliado.103Quadro 6 - Média do número de canais de Harvers entre os gruposavaliados.105Quadro 7 - Média do número de canais de Harvers entre os gruposavaliados.106Tabela 1 – Número de ratos que apresentaram clinicamente reaçãoinflamatória na ferida cirúrgica, no dia do sacrifício, adepender do grupo avaliado.92
15LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASA/D- Analógico / DigitalATP- Adenosina trifosfatoBA- BahiaBit(s)- binary digit (elemento binário)Bmp- Bitmap format (Formato de arquivo Bitmap)BMP- Bone morphogenetic protein (proteínas morfogenéticas)CAPES- Coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superiorCCD- Charge Coupled Device (Dispositivo armezenador de carga)CGy- centiGrayCm2- Centímetro(s) quadrado(s)CW- Corrente contínuaDE- Densidade de energiaDNA- Desoxirribonucleic acid (ácido desoxirribonucléico)dpi- Dots per inch (pontos por polegada)E- EnergiaF- FreqüênciaG- GramaGaAl- Gálio-AlumínioGaAlAs- Arseneto de Gálio e AlumínioGy- Gray
16H- Hora (s)HE- Hematoxilina-EosinaHeNe- Hélio-NeônioHz- HertzInGaAsP- Fosfeto Arseneto de Gálio e ÍndioJ- JouleJ/cm2- Joule por centímetro quadradoKV- quilovolt(s)LASER- Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(amplificação da luz por emissão estimulada de radiação)MA- miliamper(es)MASER- Microwave Amplification by Stimulation Emission of Radiation(amplificação de microondas por emissão estimulada de radiação)min- MinutomJ- Milijouleml- Mililitromm- Milímetroµm- MicrometromW- Miliwattnm- NanômetroNTCP- Normal Tissue Complication Probability (probabilidade decomplicação do tecido normal)O1- Observação 1O2- Observação 2OMS- Organização Mundial de Saúde
17ORN- osteorradionecrosep- ProbabilidadeP- PotênciaPixel- picture cell (a menor parte de uma imagem)Pl/mm- Par(es) de linhas por milímetro(s)R- Randomized (aleatório)rpm- Rotações por minutoS- Superfícieseg- Segundo(s)SP- Storage Phosphor (placa de armazenamento em fósforo)t(s)- Tempo, em SegundosTCP- Tumor Control Probability (Probabilidade de controle do tumor)UFBA- Universidade Federal da BahiaUFPB- Universidade Federal da ParaíbaUNIME- União Metropolitana de Educação e CulturaUSA- United States of América (Estados Unidos da América)V- VelocidadeX- tratamentoW- Watte- Energia de fótonl- Comprimento de ondao- Graus Celsius%- por cento - Marca registradaC
18RESUMOEsse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da Laserterapia em baixaintensidade na reparação de feridas cirúrgicas produzidas no tecido ósseo de ratosda raça Wistar. Para isso, foi artificialmente produzido um orifício no fêmur dos ratose quatro dias após, os ratos foram submetidos a radioterapia externa com fonte decobalto radioativo na dosagem de 3000 cGys. O grupo experimental recebeuadicionalmente sete sessões de Laserterapia de 780 hm, 40 nW, 100 J/cm2, por 100seg. (quatro pontos ao redor da ferida cirúrgica) a cada 48 h, iniciadasimediatamente após a cirurgia. Esses animais foram sacrificados em três e cincosemanas. Os resultados foram baseados nas análises clínica, radiográfica digital ehistológica. Clinicamente, embora os ratos tenham ganhado massa corporal com odecorrer do experimento (p 0,05), aqueles submetidos à Laserterapia apresentaramreações inflamatórias cutâneas. Na avaliação radiográfica observou-se que em todosos casos, à exceção do grupo não submetido à Laserterapia e sacrificado em cincosemanas, a média dos níveis de cinza da perna submetida à radioterapia foi menorque a da perna contra-lateral, embora não tenha havido diferença estatística (p 0,05). Em relação aos achados histológicos, o número de osteócitos (p 0,0001) ede canais de Harvers (p 0,0001) foi significativamente maior nos grupos irradiadoscom Laser, em todos os tempos de sacrifício. Em relação aos osteoblastos, pode-seobservar que existiu associação entre sua presença e os grupos submetidos àLaserterapia (p 0,05). Pode-se concluir então que, com as doses aplicadas e
19protocolo seguido no presente estudo, a radioterapia determinou reabsorção dotecido ósseo, que tendeu a normalizar com tempo e que Laserterapia aumentou aatividade de remodelação óssea e irrigação sanguínea local, embora tenhaprovocado reações cutâneas adversas.UNITERMOS: Radioterapia, Laserterapia, Osteorradionecrose.
20ABSTRACTThe goal of this work was to evaluate the effect of a low intensityLasertherapy in the healing of surgical wounds produced in bone tissue of Wistarrats, few days before the beginning of the radiotherapy. For this, an orifice wasartificially produced on the femur bone of the rats and four days after, the rats hadbeen submitted to an external radiotherapy with a radioactive source of cobalt in thedosage of 3000 cGys. The experimental group received addicionally seven sessionsof 780nm, 40nW, 100J/cm2 Lasertherapy (25J/cm2 in four points around the surgicalwound) at each 48 h, initiated at the day of the surgery. These animals had beensacrificed in three and five weeks. The results were based on the clinical, digitalradiographic images and histologic analyses. Clinically, even though the rats hadgained body mass with elapsing of the experiment (p 0,05), those who has beensubmitted to the Lasertherapy presented cutaneous inflammatory reactions. In the xray evaluation it was observed that in all the cases, with the exception of the groupnot submitted to the Lasertherapy and sacrificed with five weeks, the average of thegray levels of the leg submitted to the radiotherapy was minor than the counter-lateralleg, even though it didn't have statistical difference (p 0,05). Regarding thehistologic findings, the number of osteocits (p 0,0001) and Harvers channels (p 0,0001) was significantly larger in the groups that had been radiated with Laser, in allsacrifice times. Regarding the osteoblasts, it can be observed that exist associationsbetween its presence and the groups submitted to the Laserterapy (p 0,05). It can beconcluded that, with the doses applied and protocol followed during the presentstudy, the radiotherapy determined the bone tissue reabsorption, with tended to
21normalize within time and the Lasertherapy increased the activity of bone remodelingand local blood irrigation, even so it has provoked adverse cutaneous reactions.UNITERMS: Radioterapy, Laserterapy, Osteorradionecrosis.
221- INTRODUÇÃO
231- INTRODUÇÃODentre as modalidades terapêuticas em oncologia, a radioterapiarepresenta um recurso bem estabelecido para o tratamento do câncer em cabeça epescoço, consistindo na utilização de radiações eletromagnéticas no tratamento dostumores (BOYER et al., 2000). É de fundamental importância a prevenção e ocontrole dos efeitos secundários, induzidos pelo tratamento radioterápico de cabeçae pescoço, uma vez que estes podem limitar o tratamento oncológico, chegandomesmo a impor sua interrupção definitiva, o que comprometerá o controle local dotumor (LABBATEL; LENH; DENARDIN, 2003).Na radioterapia de cabeça e pescoço destacam-se os efeitos da radiaçãosobre o tecido ósseo, que podem determinar o aparecimento da osteorradionecrose.Esta doença de difícil controle pode advir após uma exodontia ou outroprocedimento odontológico nos ossos maxilares que estabeleça uma porta deen
2.2- EFEITOS COLATERAIS DAS IRRADIAÇÕES----- 33 2.3- TECIDO ÓSSEO----- 38 . Esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da Laserterapia em baixa . adicionalmente sete sessões de Laserterapia de 780 hm, 40 nW, 100 J/cm2, por 100 seg. (quatro pontos ao redor
ratos, mg/m 3 Muito tóxico 25 50 0,5 Tóxicos 25 - 200 50 - 400 0,5 2,0 Nocivos 200 - 2000 400 - 2000 2 - 20 - efeito agudo: dose única ou exposição 24 horas - efeito sub-agudo: 2 semanas a 3 meses de exposição - efeito crônico: exposição 3 meses - outros fatores: órgão afetado, efeito direto ou indireto,
4.3 Diagrama de causa e efeito O método do diagrama de causa e efeito ou também conhecido como Diagrama de Ishikawa, atua como um guia para a identificação da causa fundamental de um efeito que ocorre em um determinado processo. Este tipo de ferramenta é aplicado em
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