Pulsed electromagnetic field prevents tooth relapse after orthodontic tooth movement in rat models

Abstract

الملخص: أهداف البحث: يظل الانتكاس بعد العلاج التقويمي مشكلة جوهرية. من المعروف أن المجالات الكهرومغناطيسية النبضية تسرع تكوين الخلايا البانية للعظم وتثبط تكوين الخلايا الناقضة للعظم. مع ذلك، لم يتم دراسة تأثيرها على حركة الأسنان خلال مرحلة التثبيت من العلاج التقويمي. هدفت هذه الدراسة إلى بحث دور التحفيز بالمجال الكهرومغناطيسي النبضي في منع انتكاس الأسنان بعد حركة الأسنان التقويمية في نماذج الجرذان. طرق البحث: تم تقسيم 36 من ذكور جرذان ويستار إلى مجموعات: المجموعة الضابطة، ومجموعة المجال الكهرومغناطيسي النبضي 7 أيام، ومجموعة المجال الكهرومغناطيسي النبضي 14 يوما. تم تحريك الضاحك الأول العلوي للأمام بقوة 50 غرام باستخدام نابض لولبي مغلق من النيكل تيتانيوم لمدة 21 يوما. تم تطبيق التحفيز بالمجال الكهرومغناطيسي النبضي بتردد 15 هرتز وشدة 2.0 ملي تسلا في مرحلة التثبيت لمدة ساعتين يوميا لمدة 7 و14 يوما. بعد ذلك، تم تقييم مسافة انتكاس الأسنان في الأيام 1 و3 و7 و14، وكذلك عدد الخلايا البانية للعظم والخلايا الناقضة للعظم والخلايا الليفية باستخدام صبغة الهيماتوكسيلين والإيوسين، وتعبير عامل نمو الأرومة الليفية-2 والكولاجين-1 باستخدام التحليل الكيميائي النسيجي المناعي. تم تحليل البيانات باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه واختبار المقارنات البعدية. النتائج: انخفضت مسافة انتكاس الأسنان بشكل ملحوظ في مجموعتي المجال الكهرومغناطيسي النبضي 7 و14 يوما مقارنة بالمجموعة الضابطة. لوحظت زيادة كبيرة في الخلايا البانية للعظم والخلايا الليفية وعامل نمو الأرومة الليفية-2 والكولاجين-1 في كلتا مجموعتي المجال الكهرومغناطيسي النبضي، بينما انخفضت الخلايا الناقضة للعظم. الاستنتاجات: يمكن أن يعزى انخفاض انتكاس الأسنان إلى التحفيز بالمجال الكهرومغناطيسي النبضي لمدة 7 و14 يوما من خلال تسريع تكوين العظم السنخي وإعادة تشكيل الرباط السني حول السن. Abstract: Objective: Relapse after orthodontic treatment remains a crucial problem. Pulsed electromagnetic fields (PEMFs) accelerate osteoblastogenesis and inhibit osteoclastogenesis. However, their effect on tooth movement during the retention phase of orthodontic treatment has not been studied. This study investigated the role of PEMF stimulation in preventing tooth relapse after orthodontic tooth movement (OTM) in rat models. Methods: Thirty-six male Wistar rats were divided into control, PEMF 7, and PEMF 14 groups. The maxillary first molar was moved mesially with a 50 g force of a Nickel Titanium closed coil spring for 21 days. Therefore, PEMF stimulations, including a frequency of 15 Hz and intensity of 2.0 mT, were applied to a retention phase for 2 h daily for 7 and 14 days. The tooth relapse distance was evaluated on days 1, 3, 7, and 14; the number of osteoblasts, osteoclasts, and fibroblasts was assessed by hematoxylin and eosin staining; and the expression of fibroblast growth factor 2 (FGF-2) and type I collagen (Col-I) was evaluated by immunohistochemistry. The data were analyzed using one-way analysis of variance and post hoc test with p < 0.05 considered statistically significant. Results: Tooth relapse distance was significantly decreased in the PEMF 7 and PEMF 14 groups compared to the control group. A significant increase was detected in osteoblasts, fibroblasts, FGF-2, and Col-I in both PEMF groups, while osteoclasts decreased (p < 0.05). Conclusion: The reduction of tooth relapse could be attributed to PEMF stimulation for 7 and 14 days by accelerating alveolar bone formation and periodontal ligament remodeling.

Keywords

• حركة الأسنان التقويمية
• المجال الكهرومغناطيسي النبضي
• الانتكاس