Análisis geométrico de la arquitectura trabecular de un hueso de bovino durante el proceso inducido de desmineralización / Geometric analysis of the trabecular architecture in a bovine bone during the process of induced demineralization

La masificación de la radiología digital ha hecho posible el estudio de diferentes patologías mediante imágenes de alta calidad diagnóstica. Existen diferentes patologías que afectan al tejido óseo, y que producen pérdida del mineral(1). Aquellas patologías se caracterizan por la pérdida de la arquitectura trabecular y un adelgazamiento de la cortical(7), visibles en la radiología. Aquellos cambios llevan al paciente a caer en el riesgo de sufrir futuras fracturas(8), por lo que se considera importante realizar un análisis de la geometría de las trabéculas ante este tipo de patología, con el fin de prever riesgos de fractura. Material y Métodos. Para realizar este estudio, se escogió un fémur de bovino(19). Este fue sumergido en ácido acético al 4 por ciento, con el fin de producir su desmineralización. Se le realizó una medición cada 24 horas mediante la adquisición de imágenes radiológicas, que fueron obtenidas con un equipo digital directo hasta observar cambios radiológicos evidentes en la población trabecular. Las imágenes fueron evaluadas mediante un software de libre acceso llamado ImageJ®(23), realizando mediciones trabeculares mediante la herramienta ROI, y se adquirieron los valores de área, perímetro y circularidad. Resultados. En las 10 trabéculas estudiadas se observaron y cuantificaron cambios en la arquitectura trabecular, aumentando el área en un 124 por ciento, el perímetro en un 53 por ciento y la circularidad se mantuvo en promedio constante. Conclusiones: Mediante la radiología digital, es posible evaluar la arquitectura trabecular mediante parámetros geométricos, los cuales nos indican que existen cambios muy pequeños a lo largo del tiempo. Se observó un aumento de tamaño en las trabéculas, pero sin pérdida de su forma.

Introduction. The mass use of digital radiology has made possible the study of different pathologies through high quality diagnostic images. There are different diseases that affect bone tissue and which produce mineral loss (1). Those diseases are characterized by loss of trabecular architecture and cortical thinning (7), visible in radiology. Those changes lead the patient to suffer the risk of future fractures (8), therefore it is considered important to analyze the geometry of the trabeculae in this kind of pathology in order to anticipate fracture risk. Material and Methods. For this study, a bovine's femur was chosen(19). This was immersed in 4 percent acetic acid to produce demineralization. Measurement was performed (in Clinica Alemana Santiago) every 24 hours by radiological imagings, which were obtained with digital radiology (DR) to observe obvious radiological changes in trabecular population. The images were evaluated by a freely available software called ImageJ® (23), by performing Trabecular measurements using the ROI tool, acquiring the values of area, perimeter and circularity. Results. In the 10 trabeculae studied, we observed and quantified changes in trabecular architecture, increasing the value of average area in 124 percent, perimeter in 53 percent and no change in circularity during the demineralization process. Conclusions. With digital radiography, it is possible to evaluate the trabecular architecture using geometric parameters, which indicate that there are very small changes over time. An increase in size of the trabeculae was observed, trabeculae was observed, but without loss of shape.

Detección precoz por Tomografía Computada Cuantitativa Multicorte de alteraciones en la densidad mineral ósea, inducidas por una dieta aterogénica, en un modelo experimental en ratas en crecimiento / Multislice Quantitative Computed Tomography allozos early detectíon of bone mineral density alterations induced by atherogenic diet in a growing rat experimental model

Propósito. Demostrar la utilidad de la tomografía computada cuantitativa multicorte (QCT-MC) en la detección precoz de alteraciones en la densidad mineral ósea (DMO) mandibular, inducidas por una dieta aterogénica, en un modelo experimental en ratas en crecimiento. Materiales y Métodos. Ratas Wistar macho (n=16) al destete, loteadas por peso en 2 grupos: Control (C) y experimental (E); peso promedio inicial sin diferencias significativas (p > 0,05); recibieron a libre demanda: C, dieta stock para roedores y E, dieta aterogénica por 3 semanas. Se monitorearon zoometría (peso y longitud corporales) y consumo de dieta (g/100 g rata/día). A las 3 semanas en suero (mg/dL), se evaluó el perfil lipídico-lipoproteico: colesterol total (col-T), triglicéridos (TG), col HDL y noHDL, y la QCT-MC (Philips 64 CT, cuantificado con eFilm Workstation 2.1) de siete zonas mandibulares (ZM): n° 1 a 4, desde forámen mentoniano hacia mandibular; n° 5, proceso coronoide; n° 6, proceso condilar; n° 7, proceso angular. Se realizó análisis estadístico Pearson: correlación entre DMO de cada ZM y valor sérico de col-T (nivel de significación p < 0,05). Resultados. (media ± DE) A las 3 semanas no hubo diferencias zoométricas ni en la ingesta (p > 0,05). Los coeficientes de correlación (r) y respectivos niveles de significación (p) mostraron, en cinco de siete ZM, ser significativos: ZM 1: -0,580 (p = 0,019), ZM 2: -0,709 (p = 0,002), ZM 3: -0,635 (p = 0,008), ZM 5: -0.674 (p = 0,004), ZM 6: -0,564 (p = 0,023). Conclusiones. Estos resultados sugieren que la QCT-MC es un método de diagnóstico por imágenes que permite detectar precozmente alteraciones inducidas por una dieta aterogénica en la arquitectura ósea de la mandíbula. La correlación inversa entre la DMO y el col-T indicaría una asociación entre el consumo de una dieta aterogénica y posibles disfunciones témporo-mandibulares.(AU)

Purpose. To demónstrate the utility of Multislice Quantitative Computed Tomography (MS-QCT) in the early detection of mandibular bone mineral density (BMD) alterations induced by an atherogenic diet in a growing rat experimental model. Materials and Methods. Male weanling Wistar rats (n =16) were divided by body weight (Wt) into 2 groups: control (C) and experimental (E), with no significant differences in the mean initial Wt (p>0.05). C was fed rodent stock diet ad libitum, and E an atherogenic diet for 3 weeks (3w). Zoometry (body weight and length) and diet intake (g/lOOg rat/day) were monitored. At 3 w in serum (mg/dL) lipid-lipoprotein profile was studied: total cholesterol (t-C), triglycerides (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), non-HDL cholesterol (non-HDL-C) and MS-QCT (Philips 64 CT, quantified with the eFilm Workstation 2.1) in seven mandibular áreas (MA): n°lto 4: from chin to mandibular foramen, n° 5: coronoid process, n° 6: condylar process, n° 7: angular process. Statistics: Pearsons correlation between BMD in each MA and serum t-C. p<0.05 was considered significant. Results. (mean ± SD) At 3w, neither zoometric ñor intake differences were observed (p>0.05). Correlation coefficients (r) and their significance levéis (p) were relevant in 5/7 MA. MA1-.-0.580 (p=0.019), MA2:-0.709 (p=0.002), MA3:-0.635 (p=0.008), MA5:-0.674 (p=0.004), MA6:-0.564 (p=0.023). Conclusions. These results suggest that MS-QCT is an imaging diagnostic method that allows the early detection of mandible bone architecture alterations induced by an atherogenic diet. Inverse correlation between BMD and t-C would indícate an association between an atherogenic diet intake and potential temporomandibular disorders.(AU)

Detección precoz por Tomografía Computada Cuantitativa Multicorte de alteraciones en la densidad mineral ósea, inducidas por una dieta aterogénica, en un modelo experimental en ratas en crecimiento / Multislice Quantitative Computed Tomography allozos early detectíon of bone mineral density alterations induced by atherogenic diet in a growing rat experimental model

Propósito. Demostrar la utilidad de la tomografía computada cuantitativa multicorte (QCT-MC) en la detección precoz de alteraciones en la densidad mineral ósea (DMO) mandibular, inducidas por una dieta aterogénica, en un modelo experimental en ratas en crecimiento. Materiales y Métodos. Ratas Wistar macho (n=16) al destete, loteadas por peso en 2 grupos: Control (C) y experimental (E); peso promedio inicial sin diferencias significativas (p > 0,05); recibieron a libre demanda: C, dieta stock para roedores y E, dieta aterogénica por 3 semanas. Se monitorearon zoometría (peso y longitud corporales) y consumo de dieta (g/100 g rata/día). A las 3 semanas en suero (mg/dL), se evaluó el perfil lipídico-lipoproteico: colesterol total (col-T), triglicéridos (TG), col HDL y noHDL, y la QCT-MC (Philips 64 CT, cuantificado con eFilm Workstation 2.1) de siete zonas mandibulares (ZM): n° 1 a 4, desde forámen mentoniano hacia mandibular; n° 5, proceso coronoide; n° 6, proceso condilar; n° 7, proceso angular. Se realizó análisis estadístico Pearson: correlación entre DMO de cada ZM y valor sérico de col-T (nivel de significación p < 0,05). Resultados. (media ñ DE) A las 3 semanas no hubo diferencias zoométricas ni en la ingesta (p > 0,05). Los coeficientes de correlación (r) y respectivos niveles de significación (p) mostraron, en cinco de siete ZM, ser significativos: ZM 1: -0,580 (p = 0,019), ZM 2: -0,709 (p = 0,002), ZM 3: -0,635 (p = 0,008), ZM 5: -0.674 (p = 0,004), ZM 6: -0,564 (p = 0,023). Conclusiones. Estos resultados sugieren que la QCT-MC es un método de diagnóstico por imágenes que permite detectar precozmente alteraciones inducidas por una dieta aterogénica en la arquitectura ósea de la mandíbula. La correlación inversa entre la DMO y el col-T indicaría una asociación entre el consumo de una dieta aterogénica y posibles disfunciones témporo-mandibulares.(AU)

Purpose. To demónstrate the utility of Multislice Quantitative Computed Tomography (MS-QCT) in the early detection of mandibular bone mineral density (BMD) alterations induced by an atherogenic diet in a growing rat experimental model. Materials and Methods. Male weanling Wistar rats (n =16) were divided by body weight (Wt) into 2 groups: control (C) and experimental (E), with no significant differences in the mean initial Wt (p>0.05). C was fed rodent stock diet ad libitum, and E an atherogenic diet for 3 weeks (3w). Zoometry (body weight and length) and diet intake (g/lOOg rat/day) were monitored. At 3 w in serum (mg/dL) lipid-lipoprotein profile was studied: total cholesterol (t-C), triglycerides (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), non-HDL cholesterol (non-HDL-C) and MS-QCT (Philips 64 CT, quantified with the eFilm Workstation 2.1) in seven mandibular áreas (MA): n°lto 4: from chin to mandibular foramen, n° 5: coronoid process, n° 6: condylar process, n° 7: angular process. Statistics: Pearsons correlation between BMD in each MA and serum t-C. p<0.05 was considered significant. Results. (mean ñ SD) At 3w, neither zoometric ñor intake differences were observed (p>0.05). Correlation coefficients (r) and their significance levéis (p) were relevant in 5/7 MA. MA1-.-0.580 (p=0.019), MA2:-0.709 (p=0.002), MA3:-0.635 (p=0.008), MA5:-0.674 (p=0.004), MA6:-0.564 (p=0.023). Conclusions. These results suggest that MS-QCT is an imaging diagnostic method that allows the early detection of mandible bone architecture alterations induced by an atherogenic diet. Inverse correlation between BMD and t-C would indícate an association between an atherogenic diet intake and potential temporomandibular disorders.(AU)