GEREÇ VE YÖNTEMLER
HİSTOLOJİK BULGULAR
Histolojik değerlendirmede ratlara 0-4 arası puanlar verildi. Buna göre aşağıdaki veriler elde edildi. Histolojik değerlendirme sonucunda Grup I’deki ratlarda histolojik skor 0,80±0,63 Grup II’deki ratlarda 1,56±0,88 ve Grup III’teki ratlarda ise 2,70±1,16 olarak bulundu.
Gruplar istatistiksel olarak karşılaştırıldıklarında gruplar arasında histolojik skor bakımından anlamlı fark olduğu bulundu (p=0,002). Bu farkın tüm gruplar arasında olduğu bulunurken, Grup III’teki histolojik skorun Grup I ve Grup II’ye göre, Grup II’deki skorun da Grup I’e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek olduğu bulundu (sırasıyla p=0,001; p=0,039; p=0,049) (Tablo 5, Şekil 13). 3 gruba ait histolojik görüntü örnekleri verilmiştir (şekil 14-16).
Tablo 5. Histolojik değerlendirme
Histolojik skor Grup I (n=10) Grup II (n=9) Grup III (n=10) P Ort±SS (minimum-maksimum) 0,80±0,63 (0-2) 1,56±0,88 (0-3) 2,70±1,16 (1-4) 0,002*
Ort: ortalama, SS: standart sapma
*Kruskal Wallis Testi, p<0,05 istatistiksel olarak anlamlı
Şekil 13. Histolojik skorlama 0,80 1,56 2,70 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 Histolojik Skorlama
Şekil 14. Grup I’de 12. hafta sonundaki histolojik görüntü HEx200. Bağ doku lifleri, * Kıkırdak matriks
Şekil 15. Grup II’de 12. hafta sonundaki histolojik görüntü HEx400.
Şekil 16. Grup III’te 12. hafta sonundaki histolojik görüntü HEx400.
TARTIŞMA
Günümüzde şehirleşme nedeniyle artan ulaşım ihtiyacına bağlı olarak artan trafik ve hızla gelişen teknolojiye koşut olarak trafik ve iş kazaları gibi yüksek enerjili yaralanmaların sayısı artmaktadır. Yüksek enerjili travmalar sonucunda ciddi yaralanmalar oluşmakta ve komplikasyon oranları yükselmektedir. Kırık tedavilerinin en sık görülen komplikasyonlarından biri ve istenmeyen bir sonucu olan kaynama gecikmesi ve kaynama yokluğu, günümüzde ortopedi ve travmatolojinin en önemli ve tartışmalı konularından birini oluşturmaktadır. Kırık iyileşmesi konusunda yakın geçmişte pek çok çalışma yapılmıştır ve hergün bu sayıya yenileri eklenmektedir (67). Araştırmalarda kırık iyileşmesi sürecini etkileyen en önemli faktörler olarak, kanlanma ve stabilite öne çıkmıştır.
Günümüzdeki gelişmiş kırık tedavi yöntemlerinin kullanılmasına rağmen kaynama yokluğuna rastlanma sıklığı % 5'e kadar varmaktadır (69). Kaynama yokluğu tedavisinde bazı konservatif yöntemler (fonksiyonel ortezler, yürüme alçısı) kullanılabilmekle beraber, büyük çoğunlukla cerrahi tedaviye gereksinim doğmaktadır (70). Daha önceki tedavisi başarısızlıkla sonuçlanmış bir hastada, yeni bir ameliyatın kabulü, onun komplikasyonlarının üstlenilmesi zorluk yaratmakta ve çoğunlukla hastanın hekiminden uzaklaşmasına neden olmaktadır.
Cerrahinin yerine komplikasyonu az olan, konservatif ve ucuz bir yöntemin uygulanabilirliği, hekimi ve hastayı önemli derecede rahatlatacaktır. Bu bakımdan ESWT’nin kaynama yokluğu tedavisinde başarılı olabilecek bir yöntem olarak değerlendirilmesi ortopedik cerrahlar ve hastalar açısından avantajlı bir gelişme olacaktır.
ESWT kırık kaynaması ile ilgili sorunlarda ilk olarak Valchanou ve Michailov (71) tarafından farklı yerleşimlerdeki 82 gecikmiş kaynama ve kaynamama olgusunda
kullanılmıştır. Yazarlar bu çalışma sonucunda 70 kırıkta (%85,4) başarılı kaynama elde edebilmişlerdir. Bu başarı ortopedi camiasında büyük ilgi toplamış ve bu çalışmanın ışığında yapılan çalışmalar ile kırık kaynama yokluğunda % 60 ile % 80 arasında başarılı sonuçlar bildirilmiştir (66,72).
ESWT 1980’lerin ortalarından itibaren hayvan deneylerinde görülen osteoblastik yanıtın verdiği cesaretle muskuloskeletal hastalıkların tedavisinde kullanılmaya başlanmıştır. Geçtiğimiz 10-15 yıl içinde özellikle topukta proksimal plantar fasiit (73), dirsekte lateral epikondilit (74), omuzda kalsifik tendinit (75) ve uzun kemik kırıklarında kaynama yokluğu tedavisinde kullanılmaya başlanmıştır (76). Zamanla söz konusu hastalıkların yanı sıra patellar tendinopatiler, aşil tendinopatileri (77) ve femur başı avaskuler nekrozları (78) gibi diğer klinik tabloların da tedavisinde uygulanmaya başlanmıştır.
ESWT tedavisinde etki mekanizması tam olarak aydınlatılmamış olsa da, yöntemin kemik dokusu üzerindeki başlıca fiziksel parametreleri basınç dağılımı, enerji akım dansitesi ve total akustik enerjidir (2,79,80).
Schaden ve ark. (80) kaynama yokluğu ve gecikmiş kaynaması olan 115 olguda uyguladıkları tek seans ESWT tedavisi sonrasında 87 hastada (% 75,7) semptomlarda belirgin azalma ve kemik konsolidasyonu göstermişler ve ESWT yönteminin kaynama gecikmesi ya da yokluğu tedavisinde ilk tercih olarak uygulanabileceğini ifade etmişlerdir .
Chen ve ark. (72) segmental femoral defekt oluşturdukları ratlar üzerinde yaptıkları çalışmada ESWT uygulaması (0,16 mJ/mm2, 500 şok) sonrasında kemik rejenerasyonunu
tetikleyen TGF-B1 ve VEGF gibi mediatörlerin salınımının arttığını göstermişlerdir.
Hayvanlarda yapılan birçok çalışmada ESWT yönteminin kemik iyileşmesi ve eklem kıkırdak rejenerasyonu üzerine olumlu etkileri olduğu gösterilmiştir. Haupt ve ark. (64) ratlar üzerinde yaptıkları çalışmada ESWT tedavisinin kırık iyileşmesine pozitif etkisi olduğunu göstermişlerdir. Johannes ve ark. (81) hipertrofik kaynama yokluğuna sahip köpek kemikleri üzerinde yaptıkları çalışmalarda ESWT tedavisinin kırık kaynamasını arttırıcı rol oynadığını göstermişlerdir. Wang ve ark. (82) tavşan femurlarında yaptıkları çalışmada ESWT uygulanan grupta kontrol grubuna göre BMD (kemik mineral yoğunluğu) artışı, kallus çapında artış, kalsiyum oranında artış ve kemik direncinde yüke karşı artış açısından anlamlı farklılık bulmuşlardır. Fiziksel açıdan şok dalga uygulanması membran hiperpolarizasyonuna ve RAS proteini aktivasyonunaile insan kemik iliği hücrelerinde osteogenezisi uyarır.
Ikeda ve ark. (63) ESWIB (Extracorporeal shock wave induced bone formation) yani ekstrakorporeal şok dalga uyarımlı kemik oluşumu adını verdikleri, daha yüksek frekansta
daha fazla vuruş yapan bir litotripsi sistemi geliştirmişler ve bu cihazla yaptıkları hayvan deneyinde 40 mJ/mm2 büyüklüğünde, 500 ila 1000 vuruş yapılan deneklerde subperiosteal kanama ve periostta bir miktar ayrılma oluştuğunu saptamışlardır. Bu çalışma sonucunda mikrokırık oluşumu ve subperiosteal kanamanın yeni kemik yapımını uyaran en önemli faktörler olduğu gösterilmiştir.
Haupt ve ark. (64) 40 adet Sprague-Dawley cinsi rat kullanarak yapılan hayvan deneyinde sol humerus kırık modeli oluşturduktan sonra, ratlardan 20’sine 14 ila 18 kV’luk 100 şok dalgası vermişlerdir. Çalışmanın sonucunda istatistiksel olarak anlamlı olmamakla birlikte her iki grup arasında kemik ağırlığı, mekanik dayanıklılık ve radyolojik iyileşme açısından farklılıklar izlenmiştir. Ancak yazarlar bu sonucun çalışmada kırık modellerinin manuel yöntemlerle oluşturulmasından kaynaklanabileceğini düşünmüşlerdir.
Çeşitli çalışmalarda ESWT kaynama gecikmesi ve kaynama yokluğunda kaynama oranlarını % 50 den % 85’lere arttırdığına dair raporlar mevcuttur (76,83). Valchanou ve ark. (71) çeşitli lokalizasyonlarda gecikmiş kaynama ve kronik kaynama yokluğu olgularında 82 hastanın 70’inde kaynama bildirmişlerdir. Vogel ve ark. (84) 3000 şok dalgası ile tedavi ettikleri 48 kaynama yokluğu olgusunda % 60,4 kaynama oranı elde etmişlerdir.
Wang ve ark. (66) 72 adet uzun kemik kırığı kaynama yokluğu olgusunda 6 aylık takip sonrasında % 82,4 oranında kaynama elde etmişlerdir. Wang ve ark. (82) köpek tibialarında meydana getirdikleri akut kırık modelinde 14 kv enerjiyi 2000 şok frekansında uygulamışlardır. Bu çalışmada daha önce kaynama yokluğu modellerinde denenen bu yöntem ilk defa akut kırık modelinde uygulanmıştır. Yazarlar çalışmanın sonuçlarını histolojik ve radyolojik olarak değerlendirmişlerdir. Bu çalışmanın sonucunda yazarlar akut kırıklarda ESWT’nin çok etkin olmadığını, bu yüzden ESWT’nin kronik kaynama yokluğu olgularında veya açık kırık yada parçalı kırıklar gibi kaynamama ihtimali olan kırıklarda kullanılmasının daha doğru olacağını ifade etmişlerdir.
Kırık tespitinin yetersiz olması, ESWT’nin başarısını olumsuz etkilemektedir. Kırık hattında mekanik tespit yetersizliği durumunda şok dalgası tedavisi ile birlikte eksternal immobilizasyon kullanımı gerekmektedir (2,62,66,83). Hastada osteosentez materyali bulunması ESWT için kontrendikasyon yaratmasa da, intramedüller çivileme yapılmış olgularda sonuçlar, plaklı osteosentezlere göre daha başarılıdır. Biz de çalışmamızda rat tibialarını maksimum stabilite sağlamak için intramedüller olarak Kirschner teli ile tespit ettik.
ESWT öncesi ve sonrası uygulamalar, çalışmalar arasında ve hatta çalışmaların kendi içinde farklılık göstermektedir (69,72,82-86). Literatürde ESWT ile ilgili yayınlarda bulunan
en büyük sorunlardan biri de enerji şekillerinin birbirine çevrilmesindeki (kV'nin mJ/mm2 'ye çevrilmesi ya da tersi) farklılıklardır. Bunun yanında şok dalgası üretim metodu, uygulanan doz ve şok sayısı, tekrar sıklığı, takip kriterleri ve takip süreleri benzer olmadığı için çalışmaları karşılaştırmak mümkün olamamaktadır. Biz de çalışmamızda hayvan deneyi literatürlerine (55) uygun olarak ratların tibia kaynama yokluğu alanına 15 kV luk 500 şok dalga olacak şekilde ESWT uyguladık.
Maier ve ark. (87) sağlam femurlarına ESWT uygulanan tavşanlarda erken dönemde (10. günde) kanlanmada azalma ve ardından 28. günde kanlanmada artış tespit etmişlerdir. Yazarlar, çalışmanın sonuçlarına göre ESWT’nin etkisinin kanlanması azalmış ya da avasküler dokuların mikro destrüksiyonu ile revaskülarizasyonun ivmelenmesi, lokal büyüme faktörlerinin salınımı ve onarım için gerekli kök hücrelerinin ortama çağırılması ile ilgili olduğu çıkarımında bulunmuşlardır.
Rompe ve ark. (69) kaynama yokluğu olgularında yaptıkları çalışmada % 50 oranında kaynama oranları elde etmişlerdir. Son zamanlarda Elster ve ark. (83) 172 tibia kaynama yokluğu olgusunda % 80,2 kaynama oranı elde etmişlerdir.
Gelalis ve ark. (88) kaynama yokluğu gelişen olguları in vivo olarak inceledikleri çalışmalarında yetersiz kırık stabilizasyonunun, kemik defektlerinin, enfeksiyonların ve yetersiz kanlanmanın kırık kaynamamasındaki en büyük nedenler olduğunu bildirmişlerdir.
Schwartsman ve ark. (89), kaynama yokluğunda kırık uçları arasındaki defektin kapatılmasında kırık hattı kemik uçlarının tazelendirilmesini ve greftlemeyi önermişlerdir. Alonso ve Regazzoni (90), unilateral fiksatörlerle yaptıkları kemik defektlerinde kemik transportu çalışmasında, tedavi süresini kısaltmak amacı ile transport tamamlanınca greftlemeyi önermişlerdir. Catagni ve ark. (91), kaynama yokluğunda kırık hattı kemik uçlarının tazelendirilmesini önermişlerdir. Tucker ve ark. (92) ise, atrofik tip veya medullanın kapalı olduğu kaynama yokluğu olgularında kemik uçlarının açılarak tazelendirilmesini önermişlerdir. Biz de çalışmamızda Grup II’deki olgulara 6. haftada kaynama yokluğu hattındaki kemik uçlarına tazelendirme işlemi yaptık.
Çalışmamızda radyolojik inceleme sonucunda Grup II ve Grup III’teki kaynama oranlarının Grup I’e göre yüksek olduğu bulunurken, Grup II ile Grup III arasında anlamlı bir farkın olmadığı görüldü. Histolojik inceleme sonucunda ise Grup III’teki histolojik skorun Grup I ve Grup II’ye göre, Grup II’deki skorun da Grup I’e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek olduğu bulundu.
Bu konuda randomize, kontrollü çalışmaların bulunmaması kesin bir yargıya varmayı olanaksız kılmasına rağmen, ESWT'nin kaynama yokluğu olgularında kullanımı, bildirilen başarılı sonuçlar bulunması ve komplikasyonların göz ardı edilebilecek kadar az olması nedeniyle cerrahi tedaviye başvurmadan önce denenebilecek önemli bir tedavi alternatifidir. ESWT tedavisinin etkinliğini değerlendirmek ve daha farklı tedavilere geçmeye karar vermek en az 3 aylık bir süre beklenmesi gerekmektedir.
Çalışmamızın sonucuna göre kaynama yokluğu görülen uzun kemik kırıklarında minimal invaziv bir yöntem olan ESWT’nin avantajlı bir yöntem olduğunu düşünmekteyiz.
SONUÇLAR
Trakya Üniversitesi Tıp Fakültesi Deney Hayvanları ve Araştırma laboratuvarında kaynama yokluğu olgularında klinik uygulamada sıkça başvurduğumuz kilitli çivi dinamizasyonu metodunu kırık uçlarını tazelendirme veya ESWT yöntemiyle karşılaştırarak ESWT’nin kaynama yokluğu üzerine etkilerini radyolojik ve histopatolojik veriler ışığında incelediğimiz çalışmada;
1-) Radyolojik inceleme sonucunda Grup II ve Grup III’teki kaynama oranının Grup I’e göre yüksek olduğu bulunurken, Grup II ile Grup III arasında anlamlı bir farkın olmadığı bulundu.
2-) Histolojik olarak incelendiğinde ise Grup III’teki histolojik skorun Grup I ve Grup II’ye göre, Grup II’deki skorun da Grup I’e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek olduğu bulundu.
3-) Çalışmamızın sonucuna göre kaynama yokluğu görülen uzun kemik kırıklarında ESWT kullanımı, bildirilen başarılı sonuçlar bulunması ve komplikasyonların göz ardı edilebilecek kadar az olması nedeniyle cerrahi tedaviye başvurmadan önce denenebilecek önemli bir tedavi alternatifidir.
ÖZET
Kaynama yokluğu tedavi yöntemlerinden olan kırık uçlarının cerrahi olarak tazelendirilmesi ile ekstrakorporeal şok dalga tedavisi (ESWT) yöntemlerinin kaynama yokluğu üzerine üzerine etkilerini karşılaştırmayı hedeflediğimiz çalışmamız Trakya Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu onayı (Ek I) alınarak Trakya Üniversitesi Tıp Fakültesi Deney Hayvanları ve Araştırma laboratuvarından elde edilen 30 adet Sprague- Dawley cinsi rat üzerinde gerçekleştirildi.
Ratlar, Grup I: Tibia kaynama yokluğu kontrol grubu (cerrahi kanlandırma-kırık uçları tazelendirme veya ESWT uygulanmayan grup), Grup II: Cerrahi kanlandırma ve kırık uçları tazelendirme işlemi ile tedavi edilen tibiada kaynama yokluğu grubu, Grup III: Ekstrakorporeal şok dalga tedavisi (ESWT) ile tedavi edilen tibiada kaynama yokluğu grubu olacak şekilde üç gruba ayrıldı.
Grup I’deki ratlar, kaynama yokluğu modeli açısından Grup II ve Grup III’teki ratlar için kontrol grubu olarak takip edildi. Grup II’deki ratlar kaynama yokluğu modeline uygulanan açık kaynama yokluğu cerrahisi modeli, Grup III’teki ratlar ise kaynama yokluğu modeline uygulanan ekstrakorporeal şok dalga tedavisi (ESWT) modeli olarak ele alındı.
Tibiada kaynama yokluğu modeli için tüm ratlarda tibia orta hattında şaftta transvers kırık oluşturuldu. Distraksiyonu sağlamak amacıyla 2/0 propylene sütür K teli etrafında 3 tur sarılarak kırık uçlarının birbirine temas etmesi engellenecek şekilde bağlandı. Tüm ratlarda (30 adet) kırık iyileşmesi için yeterli süre olan 6 hafta beklenildikten sonra kaynama yokluğu modelinin oluştuğu varsayıldı. Grup I ve Grup III ratlarda rotasyonel manevra ile distraksiyon komprese edilerek kırık uçların teması sağlandı. Grup II’deki ratlar için ise kırık uçları cerrahi
olarak açılarak tazelendirilip ve kanlandırıldıktan sonra kırık uçları birbirine değecek şekilde komprese edildi. Grup II’deki ratlar kaynama yokluğu modeline uygulanan açık kaynama yokluğu cerrahisi modeli olarak takibe alındı. Grup III’teki ratlara ise kırık uçlarının komprese edilmesinin ardından postoperatif 24. saatte tibia kaynama yokluğu alanına 15 kV’luk 500 şok dalga olacak şekilde ESWT uygulandı. Ikinci cerrahilerinin 6. Haftasında her 3 gruptaki tüm ratlar sakrifiye edildi. Ratların sağ tibiaları ayakbileği ve diz eklemlerinden dezartiküle edilerek rat tibia spesimenleri radyolojik ve histopatolojik incelemeye alındı.
Radyolojik olarak incelendiğinde; Grup II ve Grup III’teki kaynama derecesinin Grup I’e göre yüksek olduğu bulunurken, Grup II ile Grup III arasında anlamlı bir farkın olmadığı bulunurken, histolojik olarak incelendiğinde ise Grup III’teki histolojik skorun Grup I ve Grup II’ye göre, Grup II’deki skorun da Grup I’e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek olduğu bulundu.
Sonuç olarak kaynama yokluğu görülen uzun kemik kırıklarında ESWT kullanımı, bildirilen başarılı sonuçlar bulunması ve komplikasyonların göz ardı edilebilecek kadar az olması nedeniyle cerrahi tedaviye başvurmadan önce denenebilecek önemli bir tedavi alternatifidir.