Resumen de Caracterización de biomateriales pre y post aplicación en un modelo in vivo mediante uso de tomografía computerizada

Adrián Hurtado Bermúdez, Nuria García Carrillo, Miguel Garcés Villalá, Félix de Carlos Villafranca, Francisco Martínez Martínez, María del Carmen González Escudero

• español

  Objetivo Establecer un método que nos permita la caracteri zación de biomateriales pre y post aplicación, basán dose en la información proporcionada por la micro tomografía computerizada (micro-TC) y densidad ósea medida en Unidades Hounsfield (UH).

  Metodología Como biomaterial se trabajo con 48 dientes de pe rro (Premolares P2, P3, P4 y el primero molar M1) que se fueron triturados con Smart Dentin Grinder, 24 de ellos fueron enviados al análisis de micro-TC y 24 muestras posteriormente fueron im plantados en los alveolos de 6 perros Beagle. Tres meses después de la implantación se tomaron las biopsias y se analizaron con el MicroCT. La me todología empleada se basó en una estadística des criptiva de los valores de densidad ósea medidos en UH obtenidos a partir de la creación de volúmenes de interés (VOIs) e isocontornos 3D predefinidos a partir de las imágenes obtenidas tras realizar mi cro-TC de las biopsias del diente triturado (dentin grinder) y su posterior análisis con el examinador de datos de imágenes médicas AMIDE.

  Resultados El micro-TC permite establecer las características de los biomateriales mediante el estudio de las HU. Existe una marcada predominancia de densidad tipo hueso D3 (350-850 HU) en la muestra con una media de porcentaje de los tres valores obtenidos de 96,14%. Existe una ausencia de densidad tipo hueso D2 y D1 en 2 de las regiones estudiadas pre sentando su máximo valor en 805,86 HU y 802,67 HU respectivamente, con un mínimo porcentaje de densidad tipo hueso D2 en la región de interés comprendida en el elipsoide 1 (0,08%). Lo mismo hemos encontrado en las biopsias donde redomina la presencia de densidad tipo hueso D3 (350-850 HU) en el análisis del volumen total de la región de interés seleccionada comprendida en el cilindro de dimen siones de 180x180x180 mm en un 61%. Conclusiones La micro-TC podría ser considerada una técnica de gran valor en la caracterización en base a las UH de biomateriales, tanto pre como post implantación en un modelo in vivo. El método descrito nos per mite evaluar la densidad radiológica tanto del bio material como de las biopsias, siendo necesario el análisis de varios parámetros de la microarquitectu ra del tejido más allá de las UH para establecer un ANALISIS fiable de la calidad del tejido a evaluar. Los resultados del análisis del micro-TC mostraron densidades en UH, similares, tanto en las muestras pre-implantación como en las biopsias post implan tación, similar al hueso de densidad D2-D3

• English

  Objective To establish a method that allows us to characterize pre and post application biomaterials, based on the information provided by micro-computed tomo graphy (micro-CT) and bone density measured in Hounsfield Units (HU).

  Methodology As a biomaterial, 48 dog teeth were used (Premolars P2, P3, P4 and the first molar M1) that were crus hed with Smart Dentin Grinder, 24 of them were sent for micro-CT analysis and 24 samples were la ter implanted. in the alveoli of 6 Beagle dogs. Biop sies were taken three months after implantation and analyzed with the MicroCT. The methodology used was based on a descriptive statistic of the bone density values measured in HU obtained from the creation of volumes of interest (VOIs) and predefi ned 3D iso-contours from the images obtained after performing micro-CT of the biopsies of the crushed tooth (dentin grinder) and its subsequent analysis with the medical imaging data examiner AMIDE.

  1 Graduado en Odontología. Universidad Católica de Murcia. Murcia 2 Veterinaria. Universidad de Murcia. Murcia 3 Doctor en Odontología. Investigador Fundación Corazón de Jesús. San Juan Argentina.

  4 Profesor Titular de Ortodoncia. Facultad de Medicina . Universidad de Oviedo. Oviedo 5 Servicio de Ortopedia y Traumatología. Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca. Murcia 6 Profesora cirugía bucal. Universidad Católica de Murcia Results The micro-CT allows to establish the characteristics of the biomaterials by studying the HU. There is a marked predominance of bone type D3 density (350-850 HU) in the sample with a mean percenta ge of the three values obtained of 96.14%. There is an absence of bone-type density D2 and D1 in 2 of the regions studied, presenting its maximum value at 805.86 HU and 802.67 HU respectively, with a minimum percentage of bone-type density D2 in the region of interest comprised in the ellipsoid 1 (0.08%). We have found the same in biopsies where the presence of D3 bone density (350-850 HU) is prominent in the analysis of the total volume of the selected region of interest comprised in the cylinder with dimensions of 180x180x180 mm by 61%.

  Conclusions Micro-CT could be considered a technique of great value in the characterization based on the HU of biomaterials, both before and after implantation in an in vivo model. The described method allows us to evaluate the radiological density of both the bioma terial and the biopsies, being necessary the analysis of several parameters of the tissue microarchitecture beyond the HU to establish a reliable ANALYSIS of the quality of the tissue to be evaluated. The results of the micro-CT analysis showed similar densities in UH, both in the pre-implantation samples and in the post-implantation biopsies, similar to bone density D2-D3