Comparação dos efeitos do laser de baixa potência e do ultrassom de baixa intensidade associado ao Biosilicato® no processo de reparo ósseo em tíbias de ratos / Comparative study of the effects of low-level laser and low-intensity ultrasound associated with Biosilicate® on the process of bone repair in the rat tibia

OBJETIVO: Verificar os efeitos da associação do Biosilicato® com o US e com o LLLT no processo de consolidação óssea em ratos, a partir da análise biomecânica e histológica. MÉTODOS: Foram utilizados 40 ratos machos distribuídos em quatro grupos (n = 10): grupo controle fratura sem tratamento (GCF); grupo tratado com Biosilicato® (GB); grupo tratado com Biosilicato® + laser (GBL); grupo tratado com Biosilicato® + US (GBUS). RESULTADOS: A análise biomecânica não apresentou diferença estatisticamente significativa nos grupos após o período experimental de 14 dias. Na análise morfométrica, o grupo controle apresentou presença moderada de tecido ósseo neoformado no interior dos defeitos e o grupo tratado com Biosilicato® apresentou resultados semelhantes. No entanto, foi observado o potencial osteogênico do biomaterial, uma vez que houve grande presença de células e tecido ósseo ao redor das partículas. Interessantemente, os grupos Biosilicato® associado ao laser terapêutico e ao US demonstraram quantidades menores de deposição de tecido ósseo quando comparados aos grupos controle fratura e Biosilicato®. CONCLUSÃO: A partir dos dados deste estudo podemos concluir que o Biosilicato® foi capaz de acelerar e potencializar a recuperação óssea, através da modulação do processo inflamatório e da estimulação da formação de tecido ósseo novo. No entanto, quando a LLLT ou o US foram associados, não foram encontrados resultados positivos.

OBJECTIVE: Verify the effects of the association between Biosilicate® and ultrasound and, Biosilicate® and laser in bone consolidation process of rats, through the biomechanical and histological analysis. METHODS: Forthy male rats were used. The animals were randomized into four groups (n=10): control group fracture no treated (CGF); group treated with Biosilicate® (BG); group treated with Biosilicate® and laser (BLG); group treated with Biosilicate® and ultrasound (BUG). RESULTS: The biomechanical analysis showed no significant difference among any groups after 14 days post-surgery. In the morphometric analysis, the control group showed moderate presence of new formed bone tissue inside the defects areas and the Biosilicate® group showed similar results. Despite those facts, the biomaterial osteogenic potential was demonstrated by the great amount of cells and bone tissue around the particles. Curiously, the Biosilicate® plus laser or ultrasound groups showed lower amounts of bone tissue deposition when compared with control fracture and Biosilicate® groups. CONCLUSION: The data from this study can conclude that Biosilicate® was able to accelerate and optimized the bone consolidation, through the modulation of the inflammatory process and the stimulation of new bone formation. However, when resources were associated, there are no positive results.

Comparação dos efeitos do laser de baixa potência e do ultrassom de baixa intensidade no processo de reparo ósseo em tíbia de rato / Comparison of the effects of low-level laser therapy and low-intensity pulsed ultrasound on the process of bone repair in the rat tibia

CONTEXTUALIZAÇÃO: Recursos eletrofísicos, como o ultrassom (US) e a terapia laser de baixa potência (LLLT), vêm sendo cada vez mais utilizados na prática fisioterapêutica. Estudos sugerem que esses recursos são capazes de estimular a proliferação de osteoblastos e a osteogênese no local da fratura, promovendo maior deposição de massa óssea e acelerando o processo de consolidação. OBJETIVO: Analisar os efeitos do US e da LLLT no processo de consolidação óssea por meio das análises biomecânica e histológica do calo ósseo. MÉTODOS: Foram utilizados 30 ratos machos, distribuídos aleatoriamente em três grupos: grupo controle fratura, sem tratamento (GC); grupo fratura tratado com US pulsado com burst de 1,5 MHz, 200us, 1KHz, 30 mW/cm² (GUS) e grupo fratura tratado com laser 830nm, 100mW, 120J/cm² (GL). Foram realizados defeitos ósseos circulares com broca de 2 mm de diâmetro nas tíbias dos animais. Os tratamentos foram realizados a cada 48 horas, totalizando sete aplicações e, no 14º dia, os animais foram sacrificados. A tíbia direita foi designada para análise biomecânica, enquanto a esquerda, para análise histológica. RESULTADOS: A análise biomecânica não mostrou diferença estatisticamente significativa entre as propriedades biomecânicas do GC, GL e GUS. Na análise morfométrica, tanto GUS quanto GL apresentaram área de osso neoformado estatisticamente maior em relação ao GC. No entanto, quando as duas modalidades de tratamento foram comparadas, não foram encontradas diferenças estatísticas entre elas. CONCLUSÃO: Ambos os recursos utilizados neste estudo foram capazes de acelerar o processo de reparo ósseo em ratos.

BACKGROUND: Electrophysical agents such as Ultrasound (US) and low-level laser therapy (LLLT) have been increasingly used in physical therapy practice. Studies suggest that these devices are able to stimulate osteoblast proliferation and osteogenesis at the fracture site, resulting in a greater deposition of bone mass and speeding up the consolidation process. OBJECTIVE: The aim of this study was to analyze the effects of US and LLLT on the bone healing process, through biomechanical and histological analysis of the bone callus. METHODS: A total of 30 rats were randomly allocated into three groups: control group fracture without treatment (GC); fracture group treated with pulsed US, burst 1.5 MHz, 200us, 1KHz, 30 mW/cm² (GUS) and fracture group treated with laser 830nm, 100mW, 120J/cm² (GL). Bone defects were performed with a circular drill of 2mm in diameter in the animal's tibias. The treatments were carried out after surgery consisting of 7 applications every 48 hours. After 14 days the animals were sacrificed and the tibias were removed to perform the analysis, being the right tibia designated for biomechanical analysis, while the left tibia for histological analysis. RESULTS: The biomechanical analysis showed no statistically significant difference between biomechanical properties of the CG, CL and GUS. In morphometric analysis, both GUS and GL showed a significantly higher woven bone tissue area compared to the control group. However, when the two treatment modalities were compared, there were no statistical differences between them. CONCLUSION: Both devices used in this study were able to accelerate the bone healing process in rats.

Efeitos dos recursos eletrofísicos na osteoporose: uma revisão da literatura / Effects of electrophysical resources in osteoporosis: a review of the literature

OBJETIVO: Fazer uma revisão bibliográfica a respeito dos efeitos dos principais recursos eletrofísicos utilizados na aceleração do metabolismo ósseo e no tratamento da osteoporose. ANTECEDENTES: A Organização Mundial da Saúde (OMS) define a osteoporose como doença esquelética sistêmica caracterizada por diminuição da massa óssea e deterioração microarquitetural do tecido ósseo, com consequente aumento da fragilidade óssea e susceptibilidade à fratura. Vários tratamentos medicamentosos e não medicamentosos vêm sendo desenvolvidos na tentativa de aumentar a massa óssea e prevenir a osteoporose. Dentro desse contexto, os recursos eletrofísicos vêm tendo um papel de destaque, como recursos que apresentam um potencial osteogênico, capazes de estimular a proliferação de osteoblastos e biomodular o metabolismo ósseo. ESTRATÉGIA DE PESQUISA: Foram consultadas as bases de dados: The Cochrane Library, MEDLINE, Embase, LILACS, SciELO, referências dos artigos identificados, e contato com especialisas em laser, entre os anos de 1983 e 2009. CRITÉRIOS DE SELEÇÃO: Foram incluídos estudos experimentais e ensaios clínicos randomizados que avaliaram os efeitos dos recursos eletrofísicos na osteoporose. RECOMPILAÇÃO E ANÁLISE DE DADOS: Dois revisores selecionaram independentemente os estudos, avaliaram sua qualidade metodológica dos estudos e coletaram os dados. RESULTADOS: Todos os recursos eletrofísicos citados neste artigo se mostraram eficazes na estimulação do metabolismo ósseo. No entanto, a grande maioria dos estudos realizados evidenciam esses efeitos através de estudos in vitro e estudos experimentais com cobaias. Cabe ressaltar que trabalhos como esses são raros em seres humanos. Baseado nos achados desta revisão pode ser sugerido que os recursos eletrofísicios como o laser terapêutico, o ultrassom, campos eletromagnéticos e plataformas vibratórias são recursos que tem um potencial osteogênico entretanto mais estudos são necessários para definir os efeitos dos mesmos em humanos, bem como, protocolos mais eficazes de tratamento. CONCLUSÃO: A partir deste levantamento bibliográfico, fica evidente que os recursos eletrofísicos apresentam um grande potencial osteogênico, porém, a maior parte dos estudos é in vitro. São necessários mais estudos in vivo, definindo, assim, melhores parâmetros e doses, para que sejam utilizados no tratamento da osteoporose.

OBJECTIVE: The aim of this article was to provide a literature review regarding the impact of the main eletrophysical resources used on the acceleration of bone metabolism and on the osteoporosis treatment. DEFINITION: The OMS defines osteoporosis as a Sistemic esqueletical disease characterized for diminished bone mass and for deterioration of the bone mass microarchitecture, increasing the bone fragility and susceptibility to fracture. Many drug or non-drug treatments are being developed as an attempt to increase the bone mass, and prevent osteoporosis. Within this context, the eletrophysical resources is having a prominence paper, as a resource which presents a osteogenic potencial, capable of stimulating the proliferation of osteoblasts and biomodulate the bone metabolism. RESEARCH STRATEGIES: The data base consulted were: The Cochrane Library, MEDLINE, Embase, LILACS, SciELO, references of indentified articles and contact with laser's especialists, between 1983 and 2009. SELECTION CRITERIA: Were included experimental study and randomized clinical tests on the effects of eletrophysical resources on osteoporosis. RECOMPILATION AND DATA ANALISIS: Two reviewers independently selected the studies, assessed their methodological quality and collected the data. RESULTS: All the eletrophysical resources quoted on this article were effective in stimulation of bone metabolism. However, most of the studies show these effects through in vitro studies and experimental studies with animals. It is important to say that experiments like these are rare in human beings. Based on the findings of this review, it may be suggested that the eletrophysical resources like lasertherapy, ultra-sound, electromagnetic fields and vibration are resources that has osteogenic potencial, but more studies are needed to define the effects of it in humans, as well as more effective treatment protocols. CONCLUSION: With this literature review it is clear that eletrophysical resources have high osteogenic potential, but most of the studies are in vitro. It is needed more studies in vivo, defining therefore, better parameters and doses to be used in the treatment of osteoporosis.