Neovascularization Effect with He-Ne Laser in the Rat Trachea

Summary

The tracheal tissue of a rat was heterotopically transplanted beneath the abdominal skin of a syngenetic rat, and the transplanted graft was irradiated with a He-Ne laser (2.41 J/cm²).Four or seven days following transplantation, Chinese ink staining was used to ascertain the number of newly generated vessels. Rats sacrificed on day 4 were divided into 3 groups, according to the number of laser irradation treatments: AO, A2, and A4. Similariy, rats sacrificed on day 7 were divided into groups BO, B2, and B4. Among the A groups, vascular counts were 49.5 ± 31.1 in group AO (n = 6), 108.9 ± 34.7 in group A2 (n = 7), and 90.9 ± 24.6 in group A4 (n = 4). Neovascularization was significantly more pronounced in the irradiated groups that in the non-irradiated group. In the B groups, vascular counts were 148 + 58 in group BO (n = 6), 146 ± 56 in group B2 (n = 5), and 147 ± 49 in group B4 (n = 5). There was no significant difference between the irradiated and non-irradiated B groups. Laser irradiation was determined to stimulate neovascularization, and the possibility of a clinical application for this procedure was suggested.

Zusammenfassung

Bedingt durch Zirkulationsstörungen im Anastomosenbereich können Komplikationen wie Dehiszenz und Stenose nachbronchoplastischen Eingriffen auftreten. Da Hinweise vorliegen, daß niederenergetisches Laserlicht die Heilung von Anastomosen günstig beeinflussen kann, haben die Autoren die Einwirkung des HE-NE-Lasers (2,41 J/cm²) auf die Neovasku- larisation des Trachealgewebes bei Ratten untersucht. Ein 10 mm langes Segment der Trachea wurde von einer Ratte entnommen, in das Bindegewebe der Bauchwand einer syngenetischen Ratte transplantiert und mit dem HE-NE-Laser perkutan mit 10 mW bestrahlt. Vier (Gruppe A) resp. sieben (Gruppe B) Tage nach der Transplantation wurden die Gefäße durch Injektion einer Tuschelösung in den linken Ventrikel in Narkose fixiert und das Transplantat entnommen. Die Zahl der Gefäße wurde in 4 Schnitten pro Graft unter dem Mikroskop gezählt. Die Gruppen AO und BO erhielten keine Laserbehandlung. A2, B2 wurden zweimal und A4, B4 viermal je 5 min bestrahlt. Folgende Anzahl der Gefäße wurde in den A-Gruppen vorgefunden: AO (n = 6) 49,5± 31,1, A2 (n = 7) 108,9 ± 34,7 und A4 (n = 4) 90,9 ± 24,6. Die Neovaskularisation war signifikant mehr ausgeprägt in den beiden bestrahlten Gruppen als in der nicht bestrahlten Gruppe. In den B-Gruppen folgende Daten: B0 (n = 6) 148 ± 58, B2 (n = 5) 146 ± 56 und B4 (n = 5) 147 ± 49. Hier lag kein signifikanter Unterschied vor, was zu der Anahme führt, daß am 7. postoperativen Tag die Neovaskularisation beendet ist. Laserlicht stimuliert die Neubildung von Gefäßen; der Mechanismus ist aber unbekannt. Das HE-NE-Laserlicht kann klinisch über das flexible Bronchoskop appliziert werden und könnte günstig auf die Heilung von Anastomosen einwirken.

Key words

He-Ne Laser - Tracheobronchial Anastomosis - Wound Healing - Neovascularization - Tracheal Transplantation