Determination of mandibular distraction osteogenesis most suitable parameters. An experimental study.

BACKGROUND: Distraction osteogenesis is a process of induced bone generation. Various protocols have been described for the management of the latency period, distraction speed and consolidation period, with greater or lesser success. OBJECTIVE: To better understand the process of mandibular distraction and establish the determining factors and their optimal times. MATERIAL AND METHODS: Twenty-seven dogs were studied, which had 54 distractors placed and that underwent unidirectional, bilateral mandibular distraction osteogenesis. The distraction processes were applied using six variants, two for each factor: latency period, distraction period and distraction speed. The changes were examined by means of bone biopsies and X-rays of the area at 0, 7, 14, 21, 45 and 55 days of the process. RESULTS: The most efficient osteogenic distraction parameters were a latency period of five days, a consolidation period of six weeks, distraction speed of 1 mm/day for distances of less than 20 mm, and 3 mm/day for longer distances. CONCLUSIONS: The sequential histological study allowed to observe the appearance of cellular elements (osteocytes, osteoclasts, osteoid matrix, trabeculate, etc.) and their participation in granulation tissue, newly-formed bone and compact mature bone.

ANTECEDENTES: Respecto a la distracción osteogénica (generación ósea inducida), con mayor o menor éxito han sido descritos diversos protocolos para el manejo del período de latencia, velocidad de distracción y período de consolidación. ­. OBJETIVO: Entender mejor el proceso de la distracción mandibular y establecer los factores determinantes y sus tiempos óptimos. MATERIAL Y MÉTODOS: Se estudiaron 27 perros sometidos a distracción osteogénica unidireccional, bilateral de la mandíbula. Los procesos de distracción se aplicaron con seis variantes, dos por cada factor (período de latencia, período de distracción y velocidad de distracción). Se estudiaron los cambios mediante biopsias del hueso y radiografías de la zona a los 0, 7, 14, 21, 45 y 55 días del proceso. RESULTADOS: Los parámetros de distracción osteogénica más eficientes fueron período de latencia de cinco días, período de consolidación de seis semanas, 1 mm diario de velocidad de distracción para distancias menores a 20 mm y 3 mm diarios para distancias mayores. CONCLUSIONES: El estudio histológico secuencial permitió observar la aparición de los elementos celulares (osteocitos, osteoclastos, matriz osteoide, trabeculado, etcétera) y su participación en el tejido de granulación, el hueso neoformado y el hueso maduro compacto.

Histomorphologic, Biomechanical, and Functional Analysis in Mandibular Osteogenesis Induced by External Distraction.

The induced bone generation procedure (osteogenic distraction [OD]) is frequently used in cases of jaw deformities in patients with, hemifacial microsomia, mandibular hypoplasia, and so on. This study was undertaken to provide criteria to perform this procedure. The authors evaluated the effects of various parameters using OD to determine the optimal variables. Sixty distractors were placed in 30 canine subjects who then underwent OD after appropriate osteotomy. The procedures were performed during varying latency periods, distraction periods, distraction rate distance, and the consolidation period. Bone biopsies and radiographic studies were performed at 0, 7, 14, 21, 45, and 55 days after the distraction process. The observed changes and the most efficient mandibular OD parameters are reported.

Determinación de los parámetros idóneos de la distracción osteogénica de la mandíbula. Estudio experimental / Determination of mandibular distraction osteogenesis most suitable parameters. An experimental study

Resumen Antecedentes: Respecto a la distracción osteogénica (generación ósea inducida), con mayor o menor éxito han sido descritos diversos protocolos para el manejo del período de latencia, velocidad de distracción y período de consolidación. Objetivo: Entender mejor el proceso de la distracción mandibular y establecer los factores determinantes y sus tiempos óptimos. Material y métodos: Se estudiaron 27 perros sometidos a distracción osteogénica unidireccional, bilateral de la mandíbula. Los procesos de distracción se aplicaron con seis variantes, dos por cada factor (período de latencia, período de distracción y velocidad de distracción). Se estudiaron los cambios mediante biopsias del hueso y radiografías de la zona a los 0, 7, 14, 21, 45 y 55 días del proceso. Resultados: Los parámetros de distracción osteogénica más eficientes fueron período de latencia de cinco días, período de consolidación de seis semanas, 1 mm diario de velocidad de distracción para distancias menores a 20 mm y 3 mm diarios para distancias mayores. Conclusiones: El estudio histológico secuencial permitió observar la aparición de los elementos celulares (osteocitos, osteoclastos, matriz osteoide, trabeculado, etcétera) y su participación en el tejido de granulación, el hueso neoformado y el hueso maduro compacto.

Abstract Background: Distraction osteogenesis is a process of induced bone generation. Various protocols have been described for the management of the latency period, distraction speed and consolidation period, with greater or lesser success. Objective: To better understand the process of mandibular distraction and establish the determining factors and their optimal times. Material and methods: Twenty-seven dogs were studied, which had 54 distractors placed and that underwent unidirectional, bilateral mandibular distraction osteogenesis. The distraction processes were applied using six variants, two for each factor: latency period, distraction period and distraction speed. The changes were examined by means of bone biopsies and X-rays of the area at 0, 7, 14, 21, 45 and 55 days of the process. Results: The most efficient osteogenic distraction parameters were a latency period of five days, a consolidation period of six weeks, distraction speed of 1 mm/day for distances of less than 20 mm, and 3 mm/day for longer distances. Conclusions: The sequential histological study allowed to observe the appearance of cellular elements (osteocytes, osteoclasts, osteoid matrix, trabeculate, etc.) and their participation in granulation tissue, newly-formed bone and compact mature bone.

Efectos del ultrasonido externo sobre el panículo adiposo. Modelo porcino experimental / Effects of external ultrasound on the adipose panicle. Experimental pig model

INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO: El ultrasonido (US) externo o percutáneo, ampliamente utilizado, ocasiona diferentes efectos histológicos dependiendo de la frecuencia, intensidad, amplitud de onda, tiempo de aplicación y de los tejidos a través de los cuales curse. Se ha utilizado con diferentes propósitos, entre otros para facilitar la liposucción y mejorar sus resultados; sin embargo, hasta donde hemos podido revisar, no hay reportes que relacionen las frecuencias del US percutáneo y el lapso de su aplicación con los cambios descritos en el panículo adiposo. El objetivo del presente estudio es establecer parámetros de frecuencia y tiempos de aplicación del US externo para uniformar criterios en base al análisis histológico de los cambios que ocasiona al panículo adiposo y a los adipocitos. MATERIAL Y MÉTODO: Estudio descriptivo, comparativo, abierto, experimental, prospectivo y longitudinal, en 59 fragmentos de tejido adiposo tomados de cerdos adultos. Cinco fragmentos fueron preservados como control; los 54 restantes fueron sometidos a US directo sobre cada fragmento, con diferentes parámetros de tiempo (5, 10 y 15 minutos) y diferentes frecuencias (baja- 1.1 Hz, media- 2.4 Hz y alta- 3.9 Hz). Fueron procesados en 2 formas (parafina y congelación) y teñidos con 2 técnicas (hematoxilina/eosina y rojo oleoso). En cada laminilla se observaron 10 campos. RESULTADOS: En los fragmentos de control observamos tejido adiposo maduro normal. En los sometidos a US, dependiendo de la frecuencia y el tiempo aplicado, observamos edema intersticial, desarreglo de su arquitectura, lisis de la membrana de los adipocitos e infiltrado inflamatorio, en diversos porcentajes, que calificamos en grados. Así en los fragmentos expuestos durante 5 minutos a frecuencia media hubo lisis leve (10%), igual que en los expuestos 10 minutos a frecuencia baja. En los expuestos 10 minutos a frecuencia media la lisis fue de leve a moderada (10-20%), semejante a la observada con frecuencia baja durante 15 minutos. Aplicando US durante 15 minutos con frecuencia baja la respuesta fue de leve a moderada (10-20%), con frecuencia media fue de moderada a severa (20-30%) y con frecuencia alta fue francamente severa (30%). CONCLUSIONES: La aplicación de US externo ocasiona lisis de los adipocitos y evidentes desarreglos en la arquitectura del tejido adiposo. Aplicarlo con frecuencias menores requiere periodos más largos para lograr los mismos efectos. Con frecuencias mayores se logran los cambios en menos tiempo. El empleo de frecuencias de 2.4 a 3.9 Hz ocasiona cambios evidentes, con amplio margen de seguridad

BACKGROUND AND OBJECTIVE: External or percutaneous ultrasound (US) widely used, causes different histological effects depending on the frequency, intensity, wave amplitude, application time and the tissues through which it passes. It has been used for different purposes, among others, to facilitate liposuction and improve its results; however, as far as we have been able to review, there are no reports that relate the frequencies of the percutaneous US and the period of its application with the changes described in the adipose tissue. Our aim is to establish frequency parameters and application times of the external US to standardize criteria, based on the histological analysis of the changes it causes to the adipose panniculus and to the adipocytes. METHODS: A descriptive, comparative, open, experimental, prospective and longitudinal study was carried out in 59 fragments of adipose tissue taken from adult pigs. Fifty-four were subjected to US applied directly to each fragment, with different time parameters (5, 10 and 15 minutes) and different frequencies (low-1.1 Hz, medium-2.4 Hz and high-3.9 Hz). Five fragments were preserved as a control. Processed in 2 ways (paraffin and freezing) and stained with 2 techniques (hematoxylin/eosin and oil red). In each lamella 10 fields were observed. RESULTS: Normal mature adipose tissue was observed in the control fragments. In those undergoing US, depending on the frequency and time applied, interstitial edema, disordered architecture, presence of inflammatory infiltrate and lysis of adipocyte membranes were observed, in various percentages that we qualified in degrees. Thus, in the fragments exposed for 5 minutes at medium frequency, mild lysis was observed (10%), In those exposed for 10 minutes at medium frequency, lysis was mild to moderate ( 10-20%), similar to that observed with low frequency for 15 minutes. Applying US for 15 minutes with low frequency, the response was mild to moderate (10-20%) with medium frequency of moderate to severe (20-30%) and with high frequency it was frankly severe (30%). CONCLUSIONS: The application of external US causes lysis of the adipocytes and evident disorders in the adipose tissue architecture. Applying it with lower frequencies requires longer periods to achieve the same effects. With higher frequencies the same changes are achieved in less time. The use of frequencies from 2.4 to 3.9 Hz causes obvious changes, with a wide margin of safety