Pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP e do Instituto de Ortopedia e Traumatologia (IOT) do Hospital das Clínicas (HC) da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP) desenvolveram um método que identifica as propriedades mecânicas e a resistência de ossos do corpo humano por meio da medição da qualidade óssea do organismo. A técnica poderá complementar o diagnóstico do risco de fratura de vértebras humanas associado à osteoporose.
O trabalho Classificação de ossos trabeculares normais, osteopênicos e osteoporóticos de vértebras humanas pela ultrassonometria óssea de calcâneo e correlação com ensaio de compressão axial recebeu o prêmio de melhor trabalho na forma de apresentação oral, na 4ª edição do “Workshop de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais”, realizada entre 19 e 22 de agosto, em Campina Grande (Paraíba).
Segundo o pesquisador Reinaldo Cesar, que em 2014 era doutorando do programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PPGEM) da EESC, o trabalho foi fruto da perseverança do orientador e professor do Departamento de Engenharia de Materiais (SMM) da Escola, João Manuel Domingos de Almeida Rollo, em projetos de pesquisa de grande relevância na saúde pública —voltados especialmente ao SUS — sobre osteoporose, biomateriais etc.
A correlação da qualidade dos ossos trabeculares (esponjosos) do calcâneo com as respectivas vértebras dos corpo humano foi possível através ensaios de corpos de prova de ossos trabeculares das vértebras pela técnica de compressão axial, considerada a mais precisa para verificar a resistência óssea a fratura associada à osteoporose. Por meio do uso dessa técnica foi possível conhecer as propriedades mecânicas desses ossos.
Um dos desafios da pesquisa foi a coleta dos segmentos vertebrais humanos e a preparação dos corpos de prova para os ensaios, por se tratar de uma material biológico extremamente frágil, com estrutura complexa e de difícil acesso. No entanto, os resultados apresentaram diferenças extremamente significativas entre grupos, demonstrando a eficácia da análise clínica e biomecânica.
Resistência óssea
“Foi retirada uma amostra do material da vértebra, analisamos a microarquitetura e fizemos o ensaio de compreensão para saber da resistência óssea. A partir disso foi possível concluir características do osso como a dureza e a fragilidade. Portanto o método visou buscar as características por meio da qualidade óssea do indivíduo, e não pela quantidade já averiguada em outros estudos”, definiu o docente.
Como resultado, foi indicado pela correlação o uso complementar da técnica de ultrassonometria óssea do calcâneo na avaliação terapêutica do risco de fratura óssea de vértebras humanas associado à osteoporose. No entanto, não como um método substituto a densitometria óssea (DXA) de vértebras humanas, mas como exame clínico adicional. “Os resultados se somam à vasta quantidade que existe de trabalhos nacionais e internacionais na área, com o diferencial da análise de qualidade óssea por meio da mircroarquitetura”, explicou Rollo.
Também participaram do estudo os pesquisadores Ricardo Simionato Boffa (EESC), Tomaz Puga Leivas (IOT), Cesar Augusto Martins Pereira (IOT), Roberto Guarniero (IOT), Uziel Paulo da Silva (EESC) e Carlos Alberto Fortulan (EESC). O “Workshop de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais” é organizado a cada dois anos pela Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Órgãos Artificiais (SLABO), tendo recebido cerca de 700 participantes em cada uma de suas edições.
Cesar contou que teve a oportunidade de conhecer o professor Rollo em meados de 2010, no final do seu mestrado na EESC. Na época estava muito interessado em contribuir para pesquisas voltadas à melhora da qualidade de vida durante a velhice, pois nessa fase os problemas de saúde multiplicam-se. Durante uma conversa, o docente propôs um desafio: estudar a qualidade óssea de vértebras de 30 indivíduos (cadáveres) pela ultrassonometria de calcâneo — osso que forma o calcanhar —, classificando-as como ossos normais, osteopênicos ou osteoporóticos.
O professor disse também estar muito satisfeito ao ver a motivação e o empenho dos alunos durante o desenvolvimento da pesquisa e as coletas para análise. “Toda a equipe teve a cautela em realizar os trabalhos e contribuir com novos resultados para a linha de pesquisa, consequentemente contribuindo o diagnóstico de pacientes”, comentou Rollo. Cesar agradeceu, em nome dos autores do trabalho, ao PPGEM da EESC, ao IOT e ao Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP pelo apoio para o desenvolvimento da pesquisa, ao CNPQ e à FAPESP pelo financiamento e a todos os colaboradores envolvidos coma vontade de tornar mais precisas as análises clínicas da osteoporose a fim de contribuir para qualidade de vida dos idosos.
Da Assessoria de Comunicação da EESC