Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Comparison of Effects of Pulsed Electromagnetic Field Stimulation on Platelet-Rich Plasma and Bone Marrow Stromal Stem Cell Using Rat Zygomatic Bone Defect Model. med./bio.

[Vergleich der Wirkungen einer gepulsten elektromagnetischen Feld-Stimulation auf Thrombozyten-reiches Plasma und stromale Stammzellen des Knochenmarks unter Verwendung eines Jochbein-Defekt-Modells der Ratte].

Veröffentlicht in: Ann Plast Surg 2015; 75 (5): 565-571

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition von Ratten mit einer experimentellen Fraktur des Jochbeins bei einem gepulsten 50 Hz-Magnetfeld in Kombination mit anderen therapeutischen Behandlungen auf die Knochen-Heilung untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Syngene (Inzucht-)Ratten wurden in 9 Gruppen aufgeteilt (jeweils n=15 Ratten): 1) Exposition bei dem sinusförmigen Magnetfeld, 2) Exposition bei dem gepulsten Magnetfeld, 3) Behandlung mit Blutplättchen-reichem Plasma, 4) Behandlung mit stromalen Stammzellen des Knochenmarks, 5) Ko-Exposition bei dem sinusförmigen und gepulsten Magnetfeld, 6) Exposition bei dem gepulsten Magnetfeld und Behandlung mit Blutplättchen-reichem Plasma, 7) Exposition bei dem gepulsten Magnetfeld und Behandlung mit stromalen Stammzellen des Knochenmarks, 8) Schein-Gruppe (keine Exposition oder Behandlung, nur Knochen-Fraktur) und 9) Kontrollgruppe (keine Exposition, keine Behandlung, keine Knochen-Fraktur).
Mit Ausnahme der Ratten in der Kontrollgruppe erhielten alle Tiere eine operative, experimentelle Fraktur des Jochbeins. Behandlungen mit Blutplättchen-reichem Plasma oder stromalen Stammzellen des Knochenmarks erfolgten direkt nach der Erzeugung der Fraktur während der gleichen Operation. Die Exposition bei den Magnetfeldern begann am 7. Tag nach der Operation bzw. den Behandlungen.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 8 Stunden/Tag für einen Monat
Exposition 2: 50 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 8 Stunden/Tag für einen Monat

Allgemeine Informationen

remark EMF-Portal: as the same exposure device was used for the purpose of obtaining a magnetic field with pulse via intermittent flow of power supply and to obtain a sinusoidal field via constant power flow, it is not evident how a co-exposure to both fields (group 5) was realized

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 8 Stunden/Tag für einen Monat
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer plexiglass and methacrylate cage (43 x 42 x 15 cm3)
Aufbau Helmholtz coils (70 cm diameter) were placed into a Plexiglas Faraday cage (130 x 65 x 80 cm3); the distance between the 2 coils was adjusted to 47 cm (remark EMF-Portal: Helmholtz configuration?); the magnetic field was created with copper wires, which had 125 loops of 1.5 mm diameter; not clear, where the animal cages were placed
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,5 mT - - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer kontinuierlich für 8 Stunden/Tag für einen Monat
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 25 µs
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau intermittent flow of power supply was used for the purpose of obtaining magnetic field with pulse
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,5 mT - - - -

Referenzartikel

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • vor der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Knochendichte zeigte nach 6 Monaten signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen. Die höchste durchschnittliche Knochendichte wurde in der Kontrollgruppe (Gruppe 9) gefunden. Gruppe 6 (gepulstes Magnetfeld und Blutplättchen-reiches Plasma) zeigte den zweithöchsten Wert, gefolgt von Gruppe 7 (gepulstes Magnetfeld und stromale Stammzellen des Knochenmarks).
In Bezug auf die Marker-Gehalte wurden ebenfalls signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen gefunden. Die höchsten Werte von Hydroxyprolin im Urin und im Knochen-Gewebe sowie der alkalischen Phosphatase und Osteocalcin im Blut wurden in Gruppe 6 gefunden.
Der histopathologische Vergleich der Gruppen zeigte keine Unterschiede in Bezug auf den Entzündungs-Grad. Die höchste Zunahme in Bezug auf die Blutgefäß-Bildung wurde ebenfalls in Gruppe 6 beobachtet, während der niedrigste Anstieg in Gruppe 7 gemessen wurde. Die Werte für die Mengen an Kollagen-Fibrillen und Osteozyten, die der Kontrollgruppe am nächsten kamen, wurden in den Gruppen 6 und 7 gefunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von Ratten mit einer experimentellen Fraktur des Jochbeins bei einem gepulsten 50 Hz-Magnetfeld in Kombination mit einer Behandlung mit Blutplättchen-reichem Plasma förderlich für die Knochen-Heilung sein könnte und einen therapeutischen Nutzen haben könnte.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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