Lazer Doppler Flowmetre (Ldf) Tekniğinin Dişhekimliğinde Ve Tıpta Uygulanışı

Cumhuriyet Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi Cilt:6 Sayı:1-2003

* Cumhuriyet Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Periodontoloji AD.

LAZER DOPPLER FLOWMETRE (LDF) TEKNİĞİNİN DİŞHEKİMLİĞİNDE VE TIPTA

UYGULANIŞI

Yrd.Doç. Dr.Hakan Develioğlu*

ÖZET

LDF, günümüzde tıbbın ve dişhekimliğinin farklı alanlarında (Endodonti, Periodontoloji, Cerrahi) kullanılan yararlı ve değerli bir tekniktir.Teknikle dokuların mikrosirkülasyonunu kesin olarak söyleyebiliriz ve dokuların klinik durumlarını daha iyi açıklamak için klinik indekslerle beraber kullanabiliriz. Bu makalenin amacı LDF yi başlangıçtan günümüze kadar daha detaylı olarak değerlendirmektir.

Anahtar kelimeler: LDF, mikrosirkülasyon, doku

ZUSAMMENFASSUNG

LDF ist heutzutage eine vorteilige und wertvolle Technik,die in verschiedenen Faechern der Medizin und Zahnheilkunde (z.B. Endodontie,Parodontologie, Zahn Mund und Kieferchirurgie) verwendet wird. Damit können wir die Mikrosirkulation von Geweben strikt beobachten und zusammen mit der klinischen Indexen verwenden um die klinische Lage von Geweben besser zu erklaeren. Zweck dieser Artikel ist die LDF Technik von den Anfangen bis heute ausführlich zu evaluieren.

Schlüsselwörter: LDF, mikrosirkulation, gewebe.

GİRİŞ

Arterioller, kapillerler, postkapiller venüller ve venlerden oluşan mikrosirkülasyon hasarda başlangıç cevabın olduğu alanlardır. Damarlar birbirine sıkı bağlanmış endotel hücreleri ile örtülüdür. Endotel hücreleri sentezledikleri bazal membran üzerinde bulunur. Arterioller yapılarında bulundurdukları elastik lamina ile kapiller, venül ve venlerden farklıdır. Venlerin yapısı elastik lamina dışında arterioller ile benzerdir.5 Pulpa kan akımı ölçümü için kullanılan birçok metod vardır.Bunlar arasında intravital mikroskopi, gaz emdirme, lokal izotop klerans, hidrojen washout, radiolabelled mikrosfer, fotopletismoğrafi, pulse oksimetri, dual wavelenght spektometri ve laser doppler flowmetry sayılabilir.28

Kan akımı ölçümünde aaslında diğerlerinden farklı olarak non-invaziv işlemlere ve travmasız ya da küçük travmaya neden olan metodlara ihtiyaç vardır. En önemli ölçüm prensibi dolaşıma zarar vermeyen sistemdir.Buna en uygun non-invaziv kan akım ölçüm sistemi LDF’dir. LDF mikrodolaşımda kan akım ölçümleri için esas yöntem olarak geliştirilmiştir.9,14,29

Optik probdan çıkan ışın demeti dokunun çeşitli yapılarına çarptığı gibi absorbe edilir. Absorbe edilen ışın aydınlanmış alandaki hareketli eritrositlerde ve çok az miktarda diğer kan hücrelerinde toplanır.Geri saçılan ışın iki kısımdan ibarettir.Bir kısım statik dokudan geri

saçılmaktadır ve giden ışınla aynı frekanstadır.Diğer kısım farklı bir ışının doppler kaymasıdır. Kaymış ve kaymamış ışınların her ikisi de bir optik fiber yardımıyla elektrik akımı haline dönüştürülen ve işlenen bir detektöre nakledilmektedir. LDF cihazında bulunan detektöre tesbit edilen çıkış sinyali kendi üzerindeki dijital ekranından okunabilir, bir yazıcıya veya özel bir programı olan bir bilgisayara aktarılabilir ve elde edilen değer LDF çıkış sinyali olarak değerlendirilir.14 _{Bu ölçüm} değerleri LDF cihazı üzerinde ve bilgisayar ekranında hem traseler şeklinde hem de rakamsal değerler şeklinde elde edilebilmektedir. LDF ölçümlerinde dört ayrı bulgu mevcuttur.21 _{Bunlar ;}

1. Perfüzyon: pulpa kan akım seviyesi, flux veya ldf değeri diye de bilinmektedir,

2. Totalbackscatter: laser ışınının dokuya gönderilmesinin ardından dokudan geri yansıyan ışın miktarıdır,

3. Cmbc: laser ışınının gönderildiği dokudaki ışını absorbe etmiş hareketli kırmızı kan hücrelerinin sayısıdır,

4. Velocity: laser ışınının etkilediği kan hücrelerinin akış hızıdır,

Cmcb (hareketli hücre sayısı) ve velosite (hücre akış hızı) çarpımı, perfüzyonu yani pulpa kan akımını

Cumhuriyet Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi Cilt:6 Sayı:1-2003

51

dairesel ya da üçgen biçimlidir.15 _{Dişlerin bukkal} yüzeyine yerleştirilir ve lastik esaslı splint veya benzeri bir prob tutucu ile sabitlenir.14,15 _{Prob içerisinde üç adet} fiber bulunur. Bir fiber doku içerisine gönderilen laser ışınını taşır,diğer iki fiber ise dokudan geri saçılan ışınları ölçüm için fotodedektöre taşır.Kurallar göre taşıyıcı fiberin dişetinden 2-3 mm uzakta, toplayıcı fiberlerin ise daha kronalde olması gerekmektedir.daha küçük fiber separasyonlu probların fiber pozisyonu daha doğrudur ve daha doğru ölçüm yapmaktadır.14,15,16,21 _{Prob içinde} fiberlerin konfigürasyonu LDF çıkış sinyallerini etkileyebilmektedir. LDF ölçümlerinde fiber separasyonu en küçük probun en uygun prob olduğu ileri sürülmektedir.15,16

Kullanıldığı yerler

LDF ilk olarak Riva22 _{tarafından 1972 tavşan} retinasında kan akımını ölçmek için kullanılmıştır.Daha sonra Stern16 _{1975’ de lazer ışınının geri saçılması ve} doppler kayması prensibine dayanılarak ,doku mikrodolaşımında lokal akımı sürekli ve hemen ölçmeye yeterli olan bir non-invaziv enstrüman geliştirmiştir.Bu teknik hayvanlarda retinada kan akımı ölçümlerinde kullanılmıştır.Hellem ve ark.12 _{mandibular kemikteki kan} akımı üzerinde çalışmalar yapmışlardır.

LDF metodunun tıpta kullanımı:

Son birkaç yıldır insan ve hayvan dokularında mikrovasküler kan akımı ölçümünde LDF uygulamasında önemli derecede bir artış olmuştur. Mikrovasküler kan akımında dinamik değişiklikler, tedavi öncesi ve tedavi sonrası dokudaki kan akımı değişiklikleri, provakasyon sonrası ilişki ya da sıcaklıkla ilgili değişimler izlenebilmektedir.

Uygulama alanları

1. Plastik ve rekonstrüktif cerrahide; replante edilen parmak ve fleplerin perfüzyonunun gözlenmesinde.17 2. Anjioloji ve vasküler cerrahide; vasküler rekonsrüksiyon esnasında mikrovasküler kan akımının gözlenmesinde, bacak arterlerinde aterosklerozun lokalizasyon ve dereceleri hiperemi ve istirahat anında değerlendirilebilir.13

3. Gastroenterolojide; endoskopik probla birlikte mide, kolon, duedonum ve rektumda kan akımı ölçümünde rol

oynar. Çünkü peruflux lazer ışınının dalga boyu görülebilir ve vücudun karanlık alanlarında bakılacak hedef dokularda aydınlanma sağladığı için ek olarak aydınlatma probu gerektirmez.1

4. Farmakaolojide, insan ve hayvanda doku perfüzyonunda ilaç etkisi LDF ile izlenebilmektedir. Örneğin vazoaktif ilaçlar kesin belirli olsa bile eleme testleri ile dışarı taşınabilir ve kan akımı ölçümü ile doz cevabı ölçülebilir.11

5. İç hastalıklarında; fonksiyonel ve yapısal mikroanjiyoplati tedavisinde, örneğin diabette, derinin mikrodolaşımında vazodilatasyon ve vazokontrüksiyon cevapların ölçümü de mümkündür.24

6. Ortopedide; cerrahi öncesi ve sonrasında iskelet kas sisteminin tüm dokularında kan akımı izlenebilir. LDF diz, kartilaj, ligamentler, synovia, kalça eklemleri ve aşil tendonlarının bozuklukları ve zararlarını incelemede kullanılabilmektedir. İğne probu sayesinde kas ve tendon gibi yumuşak dokuların incelenmesinde kullanılabilir.20

7. Dermatolojide; objektif patch testinde, skleroderma, psoriasis ve derinin irritan varis tiplerinin belirlenmesinde uygulanabilir.19

8. İlaç sanayiinde topikal ilaçların, kozmetiklerin irritan etkilerini belirleme testlerinde, ayrıca bölgesel değişiklikler ve deri fizyolojisindeki çalışmalarda da kullanılabilir.23

9. Norolojide; periferal nöropatite bağlı nörolojik bozuklukların tayininde teşhis aracı olarak kullanılmaktadır.Raynaud’s hastalığı, paraplejilerde, ayrıca nörolojik bozuklukların yayılması tayini, serebral korteks ve çeşitli tip sinirlerin perfüzyon ölçümlerinde kullanılmaktadır.26

10. Anesteziyolojide; kan akımını farklı tip anestezik ve aneljezik ajanlar gözlenebilir. Bunların etkilerine bağlı sempatik blokaj ve periferal kan akımındaki değişikler izlenebilir.18

Diş hekimliğinde LDF:

Diş hekimliğinde LDF ile çok miktarda çalışma yapılmıştır ve hala da yapılmaktadır.

LDF dişeti kan akımı bir çok çalışmada, özellikle periodontal hastalıklarda dişeti kan akımı ölçümünde kullanılmıştır. Baab ve ark.4 _{kuvvet uygulamasının} (basınç, soğuk, sıcak, okluzal kuvvetlerin) periodontal kan akımına etkisi ve istirahat pozisyonunda dişeti kan

Cumhuriyet Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi Cilt:6 Sayı:1-2003

52

mukoza, interdental dişeti,serbest dişeti ve yapışık dişetinden yapılan akım kayıtlarında çok farklı değerler gösterilmiştir. Lokalize basınç uygulanan bütün dişeti tiplerinde iskemik cevap alınmıştır.

Çeşitli çalışmalarla ortodontik diş hareketlerinde dişeti kan akımındaki değişiklikler ölçülmüştür. Yamaguchi ve ark.30 _{LDF kullanarak insan dişetinde} ortodontik kuvvet uygulamalarını takiben kan akımının azaldığını rapor etmişlerdir.

Boutault ve ark.2 _{LDF kullanarak dişeti} mikrodolaşımını değerlendirmişlerdir. Bu çalışmada LDF sonuçlarının kantitatif olarak güvenilirliğini ortaya koymuşlardır. Hangi alanlarda kullanabileceklerini rapor etmişlerdir.

Sigaranın mikrosirkülasyona etkisinin incelenmesi ile ilgili olarak, Baab ve ark.3 _{sigara içen 12 genç} hastada yaptıkları çalışmada , LDF yardımıyla dişeti kan akımında sigara içmenin akut etkisini çalışmışlardır. Bu çalışma sonucunda sigaranın kan akımını etkilediğini bulmuşlardır. Bunu farklı şekillerde yapılmış çalışmalar da desteklemiştir.7

Wannfors ve ve ark.27 _{1991 de 14 kronik} osteomyelitli hastada osteomyelitli ve sağlıklı çene kemiklerinde kan akımı farklılıklarına bakmışlardır. Sağlıklı ve osteomyetli bölgelerdeki ölçüm degerleri arasında fark bulmuşlardır.

Develioğlu ve ark.8 _{taşkın dolgusu olan bireylerde} dişeti papili kan akışını incelemişler ve çalışma sonucunda taşkınlık olan yerlerde irritasyona bağlı olarak kan akışının değiştiğini görmüşler ve bu taşkınlıkların düzeltilmesiyle papillerin klinik olarak da normale döndüğü görülmüş ve dolayısıyla da kan akım değerleri farklı olarak bulunmuştur. Bu da bize bölgede toplanan plağın enflamasyona, enflamasyonun da kan akışı değişimine neden olduğunu göstermektedir. Bazı çalışmalarda farklı diş macunlarını yapışık dişetine uygulanmasıyla oluşan kan akışı değişiklikleri rapor edilmiştir.6

Yine bunlara paralel olarak Vag ve ark.25 _özellikle restorasyonlar ve marjinal dişeti sağlığını arasındaki ilişki araştırılmıştır. Çalışmalarının sonuçlar bize restorasyonlarla marjinal dişeti sağlığı aasında bir korelasyon olduğunu vurgulamıştır.

Travmaya uğramış dişlerde pulpa zararının erken teşhisi zorunludur ve pulpa vitalitesinin tayini için güvenilir bir metod ve en önemlisi bir diagnostik araç

olmalıdır. Pulpa nekrozu genellikle travma sonrası lükse olan dişlerde çok hızlı gelişir.Travmaya uğramış dişlerin sık görülen komplikasyonu pulpal nekrozdur. Travmaya uğramış bir diş muayene edildiğinde en önemli bulgu pulpanın durumunun tayinidir. Pulpa vital olsa bile ,diş çoğunlukla konvansiyonel pulpa testlerine uzun bir süre cevap vermez. Bu tip negatif cevaplar elde edildiğinde dişin nekroze olduğu düşünülmelidir.

Özellikle Erdemin10 _{çalışmalarında değişik tip çürük} ve pulpa kan akışı ölçümleri araştırılmıştır. Bu kapsamda değişik düzeyde dentin çürüğü olan bireylerin pulpal kan akışı değerleri farklı olarak bulunmuş ve rapor edilmiştir.

Özet olarak LDF tekniği çok yönlü olarak dişhekimliğinde yer almıştır. Konuya paralel çalışmalar hala devam etmektedir. LDF özellikle dokuların mikrosirkülasyon değişimlerinin takibi açısından önemli görülmektedir. Bu da bize dokuların sağlıklı, tedavi öncesi ve tedavi sonrası durumlarının tespiti ve takipleri yönünden faydalı görülebilir. Ancak bu tekniğin güvenilirliğinin iyi takip edilmesi ve diğer parametrelerle birlikte kullanılabilirliği yönünden araştırılması daha detaylı araştırılması gerektiğine inanmaktayız.

KAYNAKLAR

1. Ahn H., Ivarsson L.E, Johansson K., Lindhagen J., Lundgren O.: Assessment of gastric blood flow with laser doppler flowmetry. Scand J Gastroenterol. 23:1203-1210, 1988.

2. Boutault F., Cadenat H., Hibert P.J.: Evaluation of gingival blood flow in humans. J Clin Periodont. 14:418-424,1987. 3. Baab.D A.Öberg.PA.: The effect of cigarette smoking on

gingival blood flow in humans. J Clin Periodont .14:418-424,1987.

4. Baab D.A., Öberg P.A.: Laser doppler measurement of gingival blood flow in dogs with increasing inflammation. Arch Oral Biol.32:551-555,1987.

5. Carranza F.A., Newman M.G.:Clinical periodontology. 8 th Edition. WB Company. Philadelphia, London, Toronto, Montreal, Sydney, Tokyo,1996.

6. Develioğlu H., Demirer S.: Farklı yapıdaki diş macunlarının dişeti kan akışına etkilerinin laser doppler flowmetre (LDF) yardımıyla değerlendirilmesi. CÜ Dişhek Fak. Derg., Cilt 2; Sayı 1,25-28,1999.

7. Develioğlu H., Demirer S.: Sigara kullanan ve kullanmayan bireylerin dişeti kan akışı (GBF) ölçümlerinin

Cumhuriyet Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi Cilt:6 Sayı:1-2003

53

80-82, 1999.

8. Develioğlu H, Hürmüzlü F, Hubbezoğlu İ. : Taşkın dolgularla papiller kan akışı arasındaki ilişkinin laser doppler flowmetre yardımıyla değerlendirilmesi.Selçuk Ünv. Dişhek Fak. Derg.,Cilt 12,Sayı 2,52-55,2002. 9. Ebihara A., Tokita Y., Izawa T.,Suda H.: Pulpal blood flow

assessed by laser doppler flowmetry in a tooth with a horizontal root fracture. Oral Surg Oral Med Oral pathol. 81: 229-233,1996.

10. Erdem M.: Klinik tanıda laser doppler flowmetry metodundan yararlanılması.Doktora Tezi.G.Ü. Sağlık Bilimleri Enstitüsü,Ankara,1997.

11. Fazekas A., Olgart L., Gazelius B., Kerezoudis N., Edwall L.: Effects of angiotensin 2 on blood flow in rat submandibular gland .Acta Physiol Scand.142: 503-507,1991.

12. Hellem S., Jacobson L.S., Nilsson G.E., Lewıs D.H.: Measurement of microvasculer blood flow in cancelleus bone using laser doppler flowmetry and 133 Xe – clearence.Int Oral Surg.12: 165-167 , 1983.

13. Hoffman U., Schneider E., Bollinger A.: Flow motion waves with high and low freguency in severe ischaemıa before and after percutaneous transluminal angioplasty.Cardiovascular Res. 24: 711-718,1990.

14. Ingolfson A.R., Tronstad L., Hears E.V., Riva E.C.: Efficiacy of laser doppler flowmetry in determining pulp vitality of human teeth.Endo Dent Traumato. 10:83-87,1994.

15. Ingolfson AR., Tronstad L., Riva C.E.: Reliability of laser doppler flowmetry in testing vitality of human teeth.Endo Dent Traumatol. 10:185-187,1994.

16. Ingolfson E.R., Tronstad L., Hersh E.V., Riva C.E.: Effect of probe design on the suitability of laser doppler flowmetry in testing of human. Endo Dent Traumatol.9:65-70,1993.

17. Jenkins S., Sepka R., Barwick W.J.: Routing use of laser doppler flowmetry for monitoring autologous tissue transplants.Ann Plastic Surg. 5:423-426,1988.

18. Johanson K., Ahn H., Lindhagen J., Tryselius U.: Effect of epidural anaesthesia on intestinal blood flow. British J Surg. 75: 73-76,1988.

19. Khan A., Schall LM.,Tur E., MaibachHI Guy R.H.: Blood flow in psoriatic skin lesions: The effect of treatment.British J.Dermatol 177: 193-201, 1987.

20. Limbird,TJ.: Application of laser doppler technology to meniscal injuries.Clinical Orthopedics. 252: 87-91,1991. 21. Öberg P.A.:Laser doppler flowmetry Biomed Enginee

125-163,1990.

22. Riva C.E., Ross B., Benedek G.B.: Laser doppler measurement of blood flow in capillary tubes and retinal arteries. Invest Opthalmol.11:936-944,1972.

23. Staberg B., Serup J.:Allergic and irritant skin reactions evaluated by laser doppler flowmetry. Contact Dermatitis. 18: 40-45,1988.

24. Tooke J.E., Lins P.E., Fagrell B.: Skin microvascular blood flow control in long duration diabetics with and without complications.Diabetes Res. 5:189-192,1987.

25. Vag J., Fazekas A.:Influence of restorative maniplation on the blood perfusion of human marginal gingiva as measured by laser doppler flowmetry. J Oral Rehabil., 29:58-63,2002.

26. Waimsley D., Goodfield M.J.D.: Evidence for an abnormal peripherally mediated vascular responses to temperature in Raynaud’s phenomenon. British J Rheumatol. 29:181-184,1990.

27. Wannfors K., Gazelius B.: Blood flow in jaw bones affected by chronic osteomyelitis.British J Oral Max Fac Surg.28:147-153,1991.

28. Wilder-SmithPEE.: A new method for noninvasiv measurement of pulpal blood flow.Int Endodon J.21:307-312,1988.

29. Walton R.E., Pashley D.H.: Pulp pathosis In: Ingle JI.Endodontics.Third ed. Lea&Febiger, Philadelphia, Ch 7:390-418,1985.

30. Yamaguccı K., Nanda, R.S.: Blood flow changes in gingival tissues due to the displacement of teeth. Angle Ortho .62:257-264,1992.

Yazışma Adresi:

Yrd.Doç.Dr.Hakan Develioğlu C.Ü. Diş hekimliği Fakültesi Periodontoloji AD- Sivas Tel: +90 346 2191010-2787