A fénykibocsátó dióda és lézer hatása a mandibula növekedésére patkányokban

Tarek El-Bialy, Adel Alhadlaq, Nayef Felemban, Jasper Yeung, Amal Ebrahim, Ali H. Hassan; A fénykibocsátó dióda és lézer hatása a mandibula növekedésére patkányokban. Angle Orthod 2015. március 1 .; 85 (2): 233–238. doi: https://doi.org/10.2319/030914-170.1

Hivatkozási fájl letöltése:

ABSZTRAKT

Egy fénykibocsátó dióda (LED) és/vagy alacsony szintű lézer (LLL) hatásának értékelése elülső harapásugró készülékek (más néven funkcionális készülékek [FA]) alkalmazásával patkányok mandibuláris növekedésére.

Harminchat nyolc hetes, 200 g tömegű hím Sprague-Dawley patkányt kaptunk a Charles River Canada-tól (St. Constant, QC, Kanada), és hat, egyenként hat állatból álló csoportba osztottuk. A csoportok a következők voltak: 1. csoport: LLL; 2. csoport: LLL + FA; 3. csoport: LED; 4. csoport: LED + FA; 5. csoport: FA; és 6. csoport: kontroll (kezelés nélkül). A mandibularis növekedést hisztomorfometrikus és mikro-komputertomográfiai (microCT) elemzésekkel értékeltük.

A LED és a LED + FA csoportok az összes kondiláris szöveti paraméter növekedését mutatták más csoportokhoz képest.

A LED-del kezelt csoportok nagyobb mandibularis növekedésstimulációt mutattak, mint a lézercsoportok.

BEVEZETÉS

A craniofacialis fejletlen alsó állkapcsú betegek súlyos pszichés és társadalmi hatásokat okozhatnak, különösen a növekvő gyermekeknél, és súlyos légúti összehúzódáshoz vezethet, összefüggő életveszélyes szövődményekkel, például nem pozicionális obstruktív alvási apnoéval. 1,2 Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a mandibuláris haladó eszközök, más néven funkcionális készülékek (FA), javíthatják a mandibula elülső helyzetét/vetületét, és ösztönözhetik a mandibularis előre növekedését.

Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy értékelje az LLL vagy a LED mandibula növekedésére gyakorolt stimuláló hatását, és megállapítsa, hogy van-e szinergetikus hatás az LLL vagy a LED és az FA-k között a mandibula növekedésének stimulálására. Feltételeztük, hogy az LLL vagy a LED stimulálhatja a mandibula növekedését, és ez a stimuláció tovább növelhető funkcionális készülékek használatával.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Ezt a kísérletet az Alberta Egyetem Egészségtudományi Állatpolitikai és Jóléti Bizottsága hagyta jóvá. Harminchat nyolc hetes, 200 g tömegű hím Sprague-Dawley patkányt kaptunk a Charles River Canada-tól (St. Constant, QC, Kanada), és hat, egyenként hat állatból álló csoportba osztottuk. A csoportokat az 1. táblázat mutatja be, és ezek a következők: 1. csoport: LLL; 2. csoport: LLL + FA; 3. csoport LED; 4. csoport: LED + FA; 5. csoport: FA; és 6. csoport: kontroll (kezelés nélkül). Az LLL és a LED (Biolux Inc., Vancouver, BC, Kanada) készülékek ugyanazt az átlagos intenzitást produkálták (10 mW/cm 2, ami egyenlő 6 J/cm 2). A hullámhossz mindkét esetben 655 nm (infravörös tartomány). Ezeket a paramétereket/állapotokat a korábbi vizsgálatok alapján választottuk ki, amelyek azt mutatták, hogy ezek a LED/LLL paraméterek stimuláló hatást gyakorolnak a különböző szövetekre.

A vizsgálatban alkalmazott kísérleti csoportok a

A LED-ek és az LLL-ek az állatokra vonatkoznak, miközben gáz érzéstelenítés alatt állnak.

A LED-ek és az LLL-ek gáz érzéstelenítés alatt állnak az állatokon.

A boncolt mandibulák mikroCT képalkotása

A mandibulákat egy microCT képalkotó (Skyscan-1076, Skyscan NV, Belgium) segítségével 18 µm-es felbontással, 100 kVp csőfeszültség, 100 µA áram és 10 W teljesítmény felhasználásával szkenneltük. A szkennelés vetületeit átlagoltuk lépésenként, a 180 ° -os forgatáson, 0,5 ° -os lépésekben, 1180 milliszekundumos expozíciós idővel.

A nyers képadatokat 0,0–0,046 keresztmetszeti küszöbnél rekonstruáltuk NRecon rekonstrukciós szoftverrel (1.4.4 verzió, Skyscan NV). A rekonstruált képeket a hisztomorfometrikus képelemző szoftverre (CT-An, Skyscan NV) töltöttük fel a teljes hemimandibularis csonttérfogatra és a csont ásványi sűrűségére. A CT-Vol szoftver segítségével a rekonstruált képeket háromdimenziós (3D) ábrázolásokba rendezték megtekintés céljából. Az érdeklődési körzeteket manuálisan választották ki az egész mandibula kondíliák jobb és bal oldalán. A rekonstruált 2D képek 3D elemzéséhez cTAN szoftvert is használtak. Mindegyik csoportban mértük a mandibuláris condylaris csont térfogat/szövet térfogat arányt (BV/TV%), és összehasonlítottuk a csoportok között.

Szövettan és hisztomorfometrikus elemzés

Patkány mandibuláris kondíliája, amely kondiláris porcos rétegeket mutat a hisztomorfometrikus elemzéshez. (1) Fibrocartilage réteg. (2) Proliferatív réteg. (3) Hipertrófiás réteg. (4) Kondrocita réteg. (5) Subchondralis csont.

Statisztikai analízis

Az összes adatot átlag ± szórásként mutatjuk be (2. táblázat), és az SPSS 20.0 verziójú szoftverrel (Chicago, Ill.) Elemeztük. Két-, illetve többcsoportos összehasonlításra a Independent Student t-tesztjét és a Tukey post hoc teszttel való egyirányú varianciaanalízist használták. A statisztikai szignifikanciát a 2. táblázatban határoztuk meg.

Statisztikai összehasonlítás a különböző csoportok között és között a

EREDMÉNYEK

A 3. ábra és a 2. táblázat a mandibuláris porc teljes felületének összehasonlítását mutatja az összes csoportban hisztomorfometriás elemzéssel mérve, μm 2-ben. Látható, hogy a LED csoport szignifikáns növekedést mutatott a teljes kondiláris porcrétegben az összes csoporthoz képest. Az LLL csoport a condylaris porc felületének szignifikáns növekedését mutatta a kontroll vagy FA csoportokhoz képest. Az FA nem adott szinergikus hatást sem a LED-eknek, sem az LLL-eknek. Jelentős különbségek voltak a kezelt oldalak (jobb oldal) és az önellenőrző oldalak (bal oldalak) között mind a LED, mind a LED + FA kezelt csoportokban. Nem volt szignifikáns különbség az LLL vagy az LLL + FA kezelés vagy az önkontroll csoportok között. A 4. ábra és a 2. táblázat a microCT elemzések összehasonlítását mutatja csoportok között. Hasonló mintázat létezik, mint a BV/TV jelentős növekedése esetében, amelyet a LED-csoport mikroCT elemzésével értékeltünk a többi csoporthoz képest. A microCT elemzések nem mutattak szinergetikus hatást sem az FA, sem a LED, sem az LLL kezelés között.

VITA

Ez a tanulmány a LED vagy az LLL lehetséges stimuláló hatását értékelte patkányokban a mandibuláris kondiláris növekedésre FA-val vagy anélkül. Bár mind az LLL, mind a LED hullámhossza és teljesítménye megegyezik, úgy tűnik, hogy a LED-nek nagyobb stimuláló hatása van a mandibularis condylusra, mint az LLL vagy az FA kombinációja, akár LED-del, akár LLL-vel. A mandulák növekedését serkentő LLL vagy LED közötti különbség oka lehet az LLL intenzitásának csillapítása, miközben a mandibuláris kondíliát feletti szöveteken halad át, míg a LED valószínűleg megőrizte eredeti erejét, amíg el nem érte a mandibula kondíliáit. Korábban beszámoltak róla, hogy egy lézersugár szétszóródik a bőrön/a nyálkahártyán, ami energiaszintjét az eredeti intenzitás 3% -áról 6% -ra csökkenti.18 Összehasonlításképpen, arról számoltak be, hogy a LED-besugárzásnak alacsony a hemoglobin abszorpciós együtthatója víz és következésképpen nagy behatolási mélység a besugárzott szövetben.19

KÖVETKEZTETÉSEK

A jelenlegi tanulmány azt sugallja, hogy a LED-ek vagy az LLL-ek, ha a bemutatott paraméterekkel együtt használják, stimuláló hatást gyakorolnak a mandibula felületére, hisztomorfometrikus elemzéssel értékelve, kezelés vagy FA nélkül.

A jelenlegi tanulmány nem támasztotta alá azt a hipotézist, miszerint egynél több kezelési mód (LED, LLL vagy FA) kombinációja önmagában jobban stimulálhatja a mandibularis növekedést, mint az egyes kezelési módok, ha hisztomorfomterikus elemzéssel értékeljük. A microCT értékelés azonban a csontmennyiség növekedését mutatta a LED + FA kezeléssel, összehasonlítva az egyes kezelési módokkal önmagában vagy a kontroll csoportokkal.

További vizsgálatokra van szükség sejt- és szubcelluláris szinten, hogy feltárjuk a LED vagy az LLL ± FA lehetséges különböző hatásait a sejtes vagy intracelluláris jelátvitelre, amelyek eltérő hisztomorfometrikus és microCT kimenetelhez vezethettek.