Mathematical model for osteobstruction in bone regeneration mechanisms a Headway in skeletal tissue engineering / Modelo matemático de la osteobstrucción en el mecanismo de regeneración del hueso: un avance en la ingeniería del tejido esquelético

In this paper, we formulate a mathematical model for the evaluation of parameters responsible for the retardation and eventual acceleration of bone regeneration on the contralateral side of the mandible of experimental animals, following the discovery of a new mechanism of bone regeneration called the osteobstruction mechanism (a negative mechanism of bone regeneration as opposed to the well established and extensively documented positive mechanisms such as osteogenesis, osteoinduction and osteoconduction). This osteobstructive mechanism was demonstrated by episodes of overtaking and re-overtaking on single photon emission computed tomography (SPECT) following evaluation of osteoblastic activities in a sequential animal experiment to validate both the Ogunsalu sandwich technique (a double guided tissue technique; D-GTR) and the interceed membrane technique (a single guided tissue regeneration technique; S-GTR) utilizing SPECT, histological and histomorphometric evaluation. This work is now given special attention in terms of mathematical analysis because of limited experimental observations since experiments cannot be observed infinitely. Mathematical modelling is as such essential to generalize the results of this osteobstructive mechanism in bone regeneration. We utilize the Fisher's equation to describe bone cell mobilization during bone regeneration by two different techniques: the Ogunsalu sandwich bone regeneration technique (D-GTR) and the S-GTR.

En este trabajo se formula un modelo matemático para la evaluación de los parámetros responsables del retardo y la posterior aceleración de la regeneración del hueso en el lado contralateral de la mandíbula de animales experimentales, tras el descubrimiento de un nuevo mecanismo de regeneración del hueso, denominado mecanismo de osteobstrucción de la regeneración del hueso (un mecanismo negativo de regeneración del hueso, el cual contrasta con mecanismos positivos bien establecidos y ampliamente documentados, tales como la osteogénesis, la osteoinducción y la osteoconducción). Este mecanismo osteobstructivo fue demostrado mediante una serie de fenómenos consecutivos en la tomografía computarizada por Emisión de Fotones Individuales (SPECT), tras la evaluación actividades osteoblásticas en experimentos secuenciales con animales, para validar tanto la técnica de sandwich de Ogunsalu (técnica de regeneración de tejidos guiada doble; RTG-D) como la técnica de membrana con interceed (técnica de regeneración de tejidos guiada simple; RTG-S) utilizando SPECT así como evaluaciones histológicas e histomorfométricas. Este trabajo recibe aquí especial atención en términos de análisis matemático, ya que en los experimentos las observaciones no puede realizarse infinitamente. Los modelos matemáticos son pues esenciales para generalizar los resultados de este mecanismo del osteobstructivo de la regeneración ósea. Se utiliza la ecuación de Fisher para describir la movilización de las células óseas durante la regeneración del hueso por dos técnicas diferentes: la técnica de Ogunsalu para la regeneración ósea por "sandwich" (D-GTR) y la técnica S-GTR.

Single photon emission computerized tomography and histological evaluation in the validation of a new technique for closure of oro-antral communication: an experimental study in pigs / Tomografía computarizada mediante emisión de fotones simples y evaluación histológica en la validación de una nueva técnica para el cierre de la comunicación oroantral: un estudio experimental en cerdos

Various bone regeneration techniques have evolved recently but controversies regarding vascularization and integration of such bone grafting techniques have led occasionally to animal experiment to validate such techniques. The objective of this study was to evaluate the evidence of vascularization and osseo-integration of a new bone regeneration technique utilized for the closure of oro-antral communication (OAC) by an experimental model in which Single Photon Emission computerized Tomography and histological studies were conducted in pigs. We conclude that the sandwich technique used for the closure of OAC results in a vascularized new bone formation which eventually osseo-integrate with the surrounding bone. Also, this experimental study confirmed that autogeneous bone graft was superior to xenografts when used within the sandwich unit.

Varias técnicas de regeneración de huesos han sido desarrolladas recientemente, pero las controversias con respecto a la vascularización e integración de tales técnicas de injerto de hueso han llevado de vez en cuando a la experimentación con animales, a fin de validar estas técnicas. El objetivo de este estudio fue evaluar la evidencia de vascularización e integración ósea de una nueva técnica de regeneración de hueso utilizada para el cierre de la comunicación oro-antral (COA), mediante un modelo experimental en el que se practicó la tomografía computarizada mediante emisión de fotones simples y se realizaron estudios histológicos en cerdos. Concluimos que la técnica de sándwich usada para el cierre de COA da lugar a una formación ósea vascularizada que acaba produciendo una oseointegración con el hueso circundante. Asimismo, este estudio experimental confirmó que el injerto óseo antólogo es superior a los xenoinjertos cuando se usa dentro de la unidad de sándwich.