New Bone Formation around Implants Inserted on Autologous and Xenografts Irradiated or not with IR Laser Light: A Histomorphometric Study in Rabbits

ABSTRACT

Use of biomaterials and light on bone grafts has been widely reported. This work assessed the influence of low-level laser therapy (LLLT) on bone volume (BV) and bone implant contact (BIC) interface around implants inserted in blocks of bovine or autologous bone grafts (autografts), irradiated or not, in rabbit femurs. Twenty-four adult rabbits were divided in 8 groups AG autograft; XG xenograft; AG/L autograft + laser; XG/L xenograft + laser; AG/I autograft + titanium (Ti) implant; XG/I xenograft + Ti implant; AG/I/L autograft + Ti implant + laser; and XG/I/L xenograft + Ti implant + laser. The animals received the Ti implant after incorporation of the grafts. The laser parameters in the groups AG/L and XG/L were λ=780 nm, 70 mW, CW, 21.5 J/cm 2 , while in the groups AG/I/L and XG/I/L the following parameters were used λ=780 nm, 70 mW, 0.5 cm 2 (spot), 4 J/cm 2 per point (4), 16 J/cm 2 per session, 48 h interval × 12 sessions, CW, contact mode. LLLT was repeated every other day during 2 weeks. To avoid systemic effect, only one limb of each rabbit was double grafted. All animals were sacrificed 9 weeks after implantation. Specimens were routinely stained and histomorphometry carried out. Comparison of non-irradiated and irradiated grafts (AG/L versus AG and XG/L versus XG) showed that irradiation increased significantly BV on both grafts (p=0.05, p=0.001). Comparison between irradiated and non-irradiated grafts (AG/I/L versus AG/I and XG/I/L versus XG/I) showed a significant (p=0.02) increase of the BIC in autografts. The same was seen when xenografts were used, without significant difference. The results of this investigation suggest that the use of LLLT is effective for enhancing new bone formation with consequent increase of bone-implant interface in both autologous grafts and xenografts.

RESUMO

O uso de biomateriais e luz em enxertos ósseos têm sido relatados. Esse trabalho avaliou a influência do laser baixa potência - LBP no volume ósseo (VO) e superfície de contato osso-implante (COI) ao redor de implantes dentários inseridos em blocos de enxerto bovino ou autólogos incorporados, irradiados ou não, em fêmures de coelho. Vinte e quatro coelhos adultos foram divididos em 8 grupos EA enxerto autólogo; EX enxerto xenógeno; EA/L enxerto autólogo + laser; EX/L enxerto xenógeno + laser; EA/I enxerto autólogo + implante; EX/I enxerto xenógeno + implante; EA/I/L enxerto autólogo + implante de titânio + laser; EX/I/L enxerto xenógeno + implante de titânio + laser. Os animais receberam um implante de titânio após a incorporação dos enxertos. Os parâmetros de laser nos grupos EA/L e EX/L foram λ =780 nm, 70 mW, CW, 21,5 J/cm 2 ), enquanto que nos grupos EA/I/L e EX/I/L os seguintes parâmetros de laser foram utilizados λ =780 nm, 70 mW, 0,5 cm 2 (spot), 4 J/cm 2 por ponto (4), 16 J/cm 2 por sessão, intervalo de 48 h × 12 sessões, CW, modo contato. O LBP foi repetido a cada 48 h (2 semanas). Para evitar efeito sistêmico apenas um membro de cada coelho foi duplamente enxertado. Todos os animais foram sacrificados 9 semanas após o implante. Os espécimes foram corados rotineiramente e histomorfometria foi realizada. A comparação dos enxertos não-irradiados e irradiados (EA/L versus EA e EX/L versus EX) mostrou que a irradiação aumentou significantemente (p=0,02) o VO para ambos os tipos de enxertos (p=0,05, p=0,001). A comparação dos enxertos não-irradiados e irradiados (EA/I/L versus EA/I e EX/I/L versus EX/I) mostrou um aumento significante (p=0,02) do COI nos enxertos autólogos e xenógenos sem diferença estatística. Os resultados desta investigação sugerem que o uso de LBP é efetivo para aumentar a neoformação óssea com consequente aumento do COI em enxertos autólogos e xenógenos.