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O propósito deste trabalho consistiu em estudos quantitativos sobre os efeitos causados pela radiação ionizante sobre os materiais comumente utilizados em restaurações odontológicas (amálgama, resina composta e compômero), para mitigar os efeitos deletérios da radioterapia nos pacientes com tumores de cabeça e pescoço, observados quando dentes obturados estão dentro do campo da radiação. As amostras foram submetidas ao feixe de radiação a partir de uma fonte de cobaltoterapia, e analisadas por uma técnica de fluorescência de raios-X, pela comparação da composição química das amostras antes e após a irradiação. A espectrometria gamma foi realizada com um detector de NaI e HPGe nas mesmas amostras. Em seguida, as amostras foram mantidas em um local apropriado e após 8 anos foram repetidas as mesmas análises.
Com estes testes, foi possível verificar pequenas mudanças na composição dos corpos de prova, devido à interacção, 8 anos após a exposição dos feixes de radiação gamma, simulando um paciente que desenvolve efeitos deletérios da radiação após o fim do tratamento por radioterapia.
Este trabalho consistiu em estudos quantitativos sobre os efeitos da radiação ionizante em materiais utilizados nas restaurações dentárias (amálgama, resina composta, e compômero), visando esclarecer os possíveis efeitos deletérios da radioterapia em pacientes com tumores na cabeça e pescoço, caso a restauração odontológica esteja dentro do campo de radiação. Corpos de prova foram submetidos à um feixe de raios gamma a partir de uma fonte de terapia de cobalto. Eles foram analisados utilizando-se uma técnica de raio X de fluorescência, e foi comparada sua composição química antes e depois da irradiação. Utilizando as mesmas amostras, também foi feito uma espectrometria de raios gamma com detectores de iodato de sódio (NaI). Depois disto, as amostras foram conservadas em um local apropriado e, 8 anos mais tarde, as mesmas análises foram repetidas.
Destas análises, foi possível verificar pequenas alterações nas composições químicas dos corpos de prova, devido à sua interacção com a radiação e, comparando os resultados obtidos 8 anos após a exposição à um feixe de raios gamma, foi também possível simular parte da situação de um paciente que desenvolve efeitos deletérios da radiação, após o término do tratamento radioterápico.
Atualmente, existem vários tipos de materiais restauradores. Neste trabalho, três dos materiais mais utilizados foram estudados: o amálgama, a resina composta e o compômero [10],[11].
Estudos odontológicos correlacionam o aparecimento de cáries em pacientes que foram submetidos a radioterapia [18],[15]. Em geral, as cáries devido à radiação mostram diferentes aspectos, a sua evolução é rápida e indolor, e elas aparecem cerca de três meses após o término do tratamento radioterápico. Elas afetam todas as superfícies dentais e estão relacionadas com a xerostomia e as mudanças nos hábitos alimentares [16],[17]. Hoje em dia, técnicas para prevenir esse tipo de cáries inclui a aplicação tópica de Flúor, lavar a boca com substâncias fluoradas e uso de creme dental com flúor [9],[4].
Antes de iniciar um tratamento de radioterapia, o paciente deve ser submetido a uma avaliação odontológica e o dentista deve elaborar um tratamento rápido e eficiente, que inclui a extração de resíduos de raízes dentárias, o tratamento de lesões cariogênicas, a eliminação de problemas periodontais e a correção das más oclusões (também dentes mal localizados que estão causando trauma na cavidade bucal). Desta forma, o saúde bucal é devolvido ao paciente objetivando não agravar seus problemas durante o tratamento oncológico. Nos casos em que estes tratamentos anteriores não são possíveis, a extração dental é recomendado [6],[14]. Quando aparecem cáries, devido à radiação, o tratamento consiste na restauração utilizando materiais fluorados, amputação das coroas dentárias e confecção de próteses [14],[19]. Nestes casos, os pacientes são submetidos a terapias alternativas, mas apenas com o propósito paliativo de aliviar os sintomas [8].
Por essa razão, é extremamente importante o desenvolvimento de pesquisas que investigam os efeitos reais de radiação sob os dentes humanos e que procurar alternativas para esclarecer ou eliminar os efeitos deletérios da radioterapia em pacientes com tumores de boca.
O objetivo principal deste trabalho é estudar as possíveis alterações químicas da composição dos materiais citados acima, após submetê-los à um feixe de raios gamma. Para este propósito, a técnica de fluorescência de raio X e de espectrometria gamma foram utilizadas e os resultados obtidos em 2001, quando a primeira análise foi realizada, foram comparados com os resultados obtidos em 2009, para os mesmos materiais.
As amostras analisadas foram confeccionados e divididos em três conjuntos: 1 corresponde às amostras de amálgama, conjunto 2 para as amostras de resinas compostas, e o conjunto 3, às amostras de compômero.
Os corpos de prova foram distribuídos em dois grupos: um grupo-piloto que contêm 5 amostras de cada um dos conjuntos de 1, 2, 3 e que não foram submetidos a radiação, e outro grupo com 15 amostras de cada conjunto que foram irradiadas.
O grupo piloto foi analisado pela técnica de fluorescência de raio-X para discriminar a composição química exacta dos materiais à serem irradiados, uma vez que cada elemento químico tem a sua própria resposta à radiação. Uma vez que a composição química era conhecida, as amostras do grupo à serem irradiadas foram submetidas à um feixe de raios gamma a partir de uma fonte de cobalto para terapia. A dose foi de 5000 a 7000 GCi, que representa a dose recebida (isto é, a dose média dos protocolos de tratamento) por pacientes com tumores da cabeça e pescoço submetidos a radioterapia cervical ou facial que cobre uma grande parte da arcada dentária. De fato, a dose de tratamento é de 180 GCi por dia, 5 dias por semana. O caso aqui analisado corresponde à situação de maior intensidade dos efeitos agudos e crônicos radiobiológicos.
Seguindo este procedimento, as amostras irradiadas foram submetidas à espectrometria gamma utilizando um detector de Iodato de Sódio (NaI) em 2001 e um detector de Germânio Hiper Puro (HPGe) em 2009. O objetivo desta análise foi determinar as contagens de fótons dos picos de energia das amostras irradiadas e verificar se havia alguma diferença em suas emissões em comparação com a amostra piloto (ou seja, não irradiada).
A composição química das amostras irradiadas foi obtida pela técnica de fluorescência de raio-X e os resultados foram comparados com os da amostra piloto.
Depois disto, as amostras foram conservadas em um local próprio e 8 anos mais tarde as mesmas análises foram repetidos e os resultados foram comparados.
Comparação entre os resultados de 2001 e 2009 da composição química das amostras, determinada pela técnica de fluorescência de raio-X (antes e após a irradiação).
| Elemento Presente | Amostras piloto analizadas em 2001 | Amostras irradiadas analizadas em 2001 | Amostras piloto analizadas em 2009 | Amostras irradiadas analizadas em 2009 |
| Abundância % | % ± 0,01 | % ± 0,01 | % | % |
| Hg, Mercúrio | 53,5 | 53,9 | 42,4 ± 0,7 | 45,5 ± 0,7 |
| Ag, Prata | 23,3 | 23,3 | 25,9 ± 0,7 | 23,9 ± 0,8 |
| Sn, Estanho | 14,6 | 14,1 | 13,6 ± 0,9 | 18,8 ± 0,9 |
| Cu, Cobre | 7,3 | 7,6 | 11,0 ± 0,1 | 9,9 ± 0,1 |
| Si, Silício | 0,49 | 2,2 ± 0,2 | 1,9 ± 0,1 | |
| Zn, Zinco | 0,17 | 0,092 | ||
| Al, Alumínio | 0,11 | |||
| Cr, Cromo | 0,094 | 0,067 | ||
| Fe, Ferro | 0,084 | 0,096 | ||
| P, Fósforo | 0,045 | |||
| Ni, Níquel | 0,039 | 0,020 | ||
| Co, Cobalto | 0,022 | 0,036 | ||
| Na, Sódio | 0,50 | |||
| Mn, Manganês | 0,022 | 0,071 |
| Elemento Presente | Amostras piloto analizadas em 2001 | Amostras irradiadas analizadas em 2001 | Amostras piloto analizadas em 2009 | Amostras irradiadas analizadas em 2009 |
| Abundância % | % ± 0,01 | % ± 0,01 | % | % |
| Si, Silício | 40,1 | 37,8 | 26,7 ± 0,1 | 25,1 ± 0,1 |
| O, Oxigênio | 33,1 | 37,8 | 37,2 ± 0,1 | 37,1 ± 0,1 |
| Zr, Zircônio | 24,2 | 23,3 | 30,4 ± 0,1 | 33,8 ± 0,1 |
| Hf, Háfnio | 0,73 | 0,57 ± 0,01 | 0,57 ± 0,1 | |
| Al, Alumínio | 0,48 | 0,35 | ||
| Na, Sódio | 0,45 | 0,33 | ||
| Cal, Ca(OH)2 | 0,35 | |||
| Cl, Cloro | 0,21 | 0,27 | ||
| Co, Cobalto | 0,006 | |||
| S, Enxofre | 0,17 | |||
| P, Fósforo | 0,072 | 0,057 | ||
| Mg, Magnésio | 0,064 | |||
| Fe, Ferro | 0,057 | 0,050 | 0,09 ± 0,01 | 0,062 ± 0,01 |
| Cu, Cobre | 0,008 | 0,004 | ||
| Ni, Níquel | 0,006 | 0,009 | ||
| Mn, Manganês | 0,003 | 0,012 | ||
| Cr, Cromo | 0,002 | |||
| Zn, Zinco | 0,001 | |||
| Ca, Cálcio | 0,8 ± 0,1 |
| Elemento Presente | Amostras piloto analizadas em 2001 | Amostras irradiadas analizadas em 2001 | Amostras piloto analizadas em 2009 | Amostras irradiadas analizadas em 2009 |
| Abundância % | % ± 0,01 | % ± 0,01 | % | % |
| Sr, Estrôncio | 34,9 | 43,2 | 72,7 ± 0,01 | 0,16 ± 0,01 |
| O, Oxigênio | 29,0 | 24,9 | 19,5 ± 0,01 | 45,7 ± 0,01 |
| Si, Silício | 15,7 | 17,0 | 33,9 ± 0,01 | |
| Al, Alumínio | 8,6 | 9,7 | 6,9 ± 0,01 | |
| F, Flúor | 6,6 | |||
| P, Fósforo | 2,1 | 2,6 | ||
| Na, Sódio | 1,6 | 1,6 | ||
| Ca, Cálcio | 0,46 | 0,46 | ||
| Cl, Cloro | 0,36 | 0,28 | ||
| S, Enxofre | 0,28 | 0,14 | ||
| K, Potássio | 0,23 | |||
| Fe, Ferro | 0,085 | 0,030 | 0,042 ± 0,01 | |
| Mg, Magnésio | 0,078 | |||
| Mn, Manganês | 0,023 | 0,025 | ||
| Cu, Cobre | 0,016 | 0,015 | ||
| Co, Cobalto | 0,013 | 0,009 | ||
| Ni, Níquel | 0,010 | 0,012 | ||
| Cr, Cromo | 0,017 | |||
| Zr, Zircônio | 19,9 ± 0,01 | |||
| Hf, Háfnio | 0,4 ± 0,01 | |||
| Ba, Bário | 0,098 ± 0,05 |
Contagem de fótons dos picos de energia usando o detector de NaI em 2001 e o detector HPGe em 2009.
As amostras irradiadas e não-irradiadas foram novamente analisadas com equipamentos de espectrometria de raio-gamma, a fim de verificar as alterações na contagem de fótons dos picos de energia presentes na amostra em função da dose de radiação utilizada. O espectro de raios gamma foi obtido para todos os corpos de prova utilizando detectores multicanais (NaI em 2001 e HPGe em 2009). O comportamento dos picos de fótons como função da energia de radiação (isto é, o canal do instrumento) é mostrado nas Figuras 1, 2 e 3 para as amostras de amálgama, resinas compostas e compômero respectivamente. Essas figuras contêm as duas análises do material, o primeiro de 2001 e o segundo de 2009. O tempo de contagem, em ambos os casos foi de 1800 segundos.
As Figuras que se seguem ilustram os espectros de raios gamma (detectores NaI e HPGe) dos três tipos de amostras irradiadas.
Nas tabelas 1 e 2 observa-se que não houveram alterações significativas. Os elementos que desaparecem em 2009 são de baixa abundância em 2001 e não podem ser caracterizada em laboratório para análise em 2009.
Na tabela 3, há mudanças significativas nas amostras. Mas uma análise mais aprofundada é necessária para conclusões mais precisas.
Nas figuras 1, 2 e 3, você pode perceber que não foi mostrado nenhuma radiação residual nas amostras quando irradiadas em 2001 e revistas em 2009.