DİSTRAKSİYON OSTEOGENEZİSİNDE KEMİK DOKU İYİLEŞMESİ ÜZERİNE DÜŞÜK ENERJİLİ LAZER UYGULANMASININ ETKİNLİĞİNİN DENEYSEL OLARAK
İNCELENMESİ
Elvan PALA
AĞIZ, DİŞ, ÇENE CERRAHİSİ ANABİLİM DALI DOKTORA TEZİ
DANIŞMAN Prof. Dr. Asriye MOCAN
2011- ANKARA
TÜRKĠYE CUMHURĠYETĠ ANKARA ÜNĠVERSĠTESĠ SAĞLIK BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
DĠSTRAKSĠYON OSTEOGENEZĠSĠNDE KEMĠK DOKU ĠYĠLEġMESĠ ÜZERĠNE DÜġÜK ENERJĠLĠ LAZER UYGULANMASININ
ETKĠNLĠĞĠNĠN DENEYSEL OLARAK ĠNCELENMESĠ
Elvan PALA
AĞIZ, DĠġ, ÇENE CERRAHĠSĠ ANABĠLĠM DALI DOKTORA TEZĠ
DANIġMAN Prof. Dr. Asriye MOCAN
Bu tez, Ankara Üniversitesi DiĢ Hekimliği Fakültesi tarafından 30. 06. 2009 / 2 proje numarası ile desteklenmiĢtir.
2011. ANKARA
İÇİNDEKİLER
Kabul ve Onay ii
İçindekiler iii
Önsöz v
Simgeler ve Kısaltmalar vi
Şekiller vii
Çizelgeler ix
1. GİRİŞ 1
1.1. Kemik Dokusu 2
1.1.1. Kemiğin Makroskobik ve Mikroskobik Yapısı 2
1.1.2. Kemik Hücreleri 4
1.1.3. Kemik Formasyonu 6
1.1.4. Kemik Kırıklarında İyileşme 7
1.1.5. Kırık İyileşmesini Etkileyen Faktörler 11
1.2. Distraksiyon Osteogenezisi 13
1.2.1. Distraksiyon Osteogenezisinin Tarihçesi 13 1.2.2. Distraksiyon Osteogenezisinin Değişik Dokulaı Üzerine Etkisi 15 1.2.3. Distraksiyon Osteogenezisinde Kemik İyileşmesi 18
1.2.4. Distraksiyon Osteogenezisi Safhaları 19
1.2.5. Distraksiyon Osteogenezisi Teknikleri 20
1.2.6. Distraksiyon Osteogenezisinde Kullanılan Aygıtlar 21
1.3. Lazer 22
1.3.1. Dişhekimliğinde Lazerin Tarihçesi 23
1.3.2. Terminoloji 24
1.3.3. Lazer – Doku Etkileşimi 24
1.3.4. Oral ve Maksillo – Fasiyal Cerrahide Lazer Kullanımı 25
1.3.5. Düşük Enerjili Lazer Tedavsi (DELT) 26
1.4. Kemik Mineral Dansitesinin (KMD) Ölçme Yöntemleri 28
1.4.1. Konvansiyonel Radyografi 28
1.4.2. Radyogrametri 28
1.4.3. Tek Foton Absorbsiyometrisi 29
1.4.4. Çift Foton Absorbsiyometrisi 29
1.4.5. Kantitatif Bilgisayarlı Tomografi (KBT) 29
1.4.6. Kantitatif Ultrasonografi 30
1.4.7. Dual Enerji X – ışını Absorbsiyometrisi (DEXA) 30
2. GEREÇ VE YÖNTEM 32
2.1. Materyal ve Metod 32
2.2. Çalışma Planı 35
2.3. Cerrahi Teknik 37
2.4. Standart DEXA Sonuçlarının Elde Edilmesi 41
2.5. İstatistiksel Değerlendirme 42
3. BULGULAR 43
4. TARTIŞMA 51
5. SONUÇ VE ÖNERİLER 64
ÖZET 65
SUMMARY 67
KAYNAKLAR 69
EKLER 79
Ek-1. 79
Ek-2. 80
ÖZGEÇMİŞ 81
ÖNSÖZ
Sunmuş olduğum doktora tez çalışmasının amacı düşük enerjili lazer tedavisi (DELT)’ nin, distraksiyon osteogenezisi (DO) sırasında kemik iyileşmesinde hızlan- dırıcı etkisinin olup olmadığı araştırmak ve DO’ in en uzun fazı olan konsolidasyon fazının süresini kısaltarak distraksiyon aygıtının daha erken alınmasına olanak sağla- yıp sağlayamadığını göstermektir.
Bu çalışmanın tamamlanması ile doktora eğitimimin sonuna gelmiş bulunuyorum.
Mesleğimin ayrıntılarını öğrenmek ve hastalarıma zarar vermeden faydalı olmak için önümde aşmam gereken birçok engel olduğunun farkında olarak;
Tez çalışmam ve doktora öğrenimim boyunca ilminden faydalandığım, insani ve ah- laki değerleri ile de örnek edindiğim, yanında çalışmaktan onur duyduğum ve ayrıca tecrübelerinden yararlanırken göstermiş olduğu hoşgörü ve sabırdan dolayı değerli ve saygı değer hocam Prof. Dr. Asriye MOCAN’a,
Branşımda ve diğer branş rotasyon eğitiminde bana yardımcı olan hocalarıma ve ekiplerindeki herkese, birlikte çalışmaktan zevk aldığım asistan arkadaşlarıma ve stajer öğrencilerine, poliklinik – lokal ameliyathane – genel ameliyathane hemşire ve çalışanlarına,
Yabancı uyruklu doktora öğrencisi olarak eğitim görmemi sağlayan ve eğitimimi maddi olarak destekleyen Türkiye Cumhuriyetine,
Bu günlere gelmemde büyük pay sahibi olan annem, babam, kardeşim ve dostlarıma sonsuz teşekkür bir borç bilir,
Tez çalışmama dahil olan hayvanlara ve bilim adına vücutları kullanılan tüm deney hayvanlarına sınırsız saygılarımı sunarım.
SİMGELER ve KISALTMALAR
Ark Arkadaşlar
BT Bilgisayarlı Tomografi
cc Cubic Centimeters
cm Santimetre
CO2 Karbon Dioksit
DELT Düşük Enerjili Lazer Tedavisi
DEL Düşük Enerjili Lazer
DEXA Dual Enerji X – ışını Absorbsiyometrisi
DO Distraksiyon Osteogenezisi
HeNe Hellium Neon
InGaAlP Indium – Gallium – Aluminium - Phosphide
J Joule
KBT Kantitatif Bilgisayarlı Tomografi
kg Kilogram
KMD Kemik Mineral Dansitesi
LLLT Low Level Laser Therapy
Mm Milimetre
µm Mikrometre
mg Miligram
mJ Mili Joule
mW Mili Watt
nm Nanometre
sn Saniye
W Watt
YAG Yttrium – Alüminium - Garnet
ŞEKİLLER
Şekil 1.1. Kortikal kemiğin mikroskobik yapısı (Fridez p, 1996. Modelisation
del’adaptation osseuse externe.Phd thesis) 3
a) Kortikal kemiğin 3 boyutlu şekli 3
b) Havers sistemin kesiti 3
c) Havers sistemin fotomikrografisi 3
Şekil 1.2. Kraniyofasiyal distraksiyon aygıtların klasifikasyonu (Cope JB et
all. 2001) 21
Şekil 2.1. Lazer cihazı 32
Şekil 2.2. DEXA cihazı 33
a) DEXA cihazın kontrol tablosu 33
b) DEXA cihazın bilgisayar bölümü 33
Şekil 2.3. Kullanılan distraktör ve tornavida seti 34
a) Mini titanium vida ve plak seti 34
b) Tornavida seti 34
c) Kısa ve uzun distraktör anahtarı 34
ç) Distraktörler ve deri altı dokularda kullanılan VICRYL
4–0 sutur 34
Şekil 2.4. Çalışma planın özeti 36
Şekil 2.5. Cerrahi operasyon aşamaları 39
a) Tavşanın pozisyonu 39
b) Başın pozisyonu 39
c) Ameliyat sahası 39
ç) İnsizyon 39
d) Osteotomi hattı ve distraktörün pozisyonu 39 e) Distraktörün aktivasyonu ve nervus alveolaris inferiorun
korun ması 39
f) Distraktörün başlangıç pozisyonuna getirilmesi 39
g) Yaranın kapatılması (distal aygıt) 39
ğ) Yaranın kapatılması (mesial aygıt) 39
h) Bandaj 39
Şekil 2.6. Nervus alveolaris inferiorun korunması 40
a) Aktivasyondan hemen sonra 40
b) Hemostaz sağlandıktan sonra 40
Şekil 2.7. Distraktörlerin aktivasyonu 40
a) Uzun anahtar 40
b) Kısa anahtar 40
Şekil 2.8. Kemik dansitesinin ölçülmesi 41
a) DEXA cihazın özellikleri 41
b) Işınlama sırasındaki tavşanın başı ekstansiyon
pozisyonunda 41
c) Monitördeki genel görüntü 41
ç) Monitördeki distraktörün iki kanadı arasında seçilen saha. 41 Şekil 2.9. Konsolidasyon periodunun sonundaki operasyon sahası. 42 Şekil 3.1. Cerrahi operasyon dolaysıyla bir tane tavşan kaybı. 43 Şekil 3.2. Tavşan mandibulası ve çevresi anatomisi. 45
a) Kas ve kemik 45
b) Dişlerin pozisyonu 45
c) Disseke çift çene 45
ç) Nervus alveolaris inferiorun disseksiyonu 45
d) Nervus alveolaris inferiorun irişi 45
e) Nervus alveolaris inferiorun vestibüldeki topografik giriş
noktası. 45
f) Nervus alveolaris inferiorun lingual bölgeden girişi. 45 g) Maksiler kesici dişlerin arkasındaki yedek dişler 5
Şekil 3.3. Konsolidasyon periodunun sonu 46
a) Çenenin sağ laterognatisi ve dişlerin uzaması 46
b) Dişlerin uzaması 46
c) Dişlerin kesilmesi 46
ç) Distraktörün çıkartılması 46
Şekil 3.4. Kontrol ve lazer gruplarında KMD (BMD) düzeylerinin zamana
bağlı değişimi 50
ÇİZELGELER
Çizelge 3.1. Değişik periodlarda alanların DEXA ile ölçülen KMD değerleri 47
Çizelge 3.2. Gruplar arası karşılaştırmalar 48
Çizelge 3.3. Alanlar arasında karşılaştırmalar ve p değerleri 48 Çizelge 3.4. Standart T-testi ile gruplar arası KMD karşılaştırmalar 48 Çizelge 3.5. Gruplar arası KMD ile ilgili p değerleri 49 Çizelge 3.6. Paired testi ile yapılan her bir grup için zamana bağlı karşılaştırma-
lar ve p değerleri 49
1. GİRİŞ
Çene bölgesi yeme, içme, konuĢma, duyguların ifade etmede yardımcı olma gibi birçok fizyolojik ihtiyaçların giderilmesinin yanında insan yüzünün estetik görüntüsüne en fazla katkı yapan bölgelerinden birisidir.
Birçok nedenden dolayı insanlarda çene geliĢimi olumsuz olarak etkilenebilir ve neticede çenede farklı Ģekil bozuklukları ortaya çıkabilir. Bu nedenler arasında;
genetik problemler, gebelik sırasında annenin geçirdiği hastalıklar, doğum sırasında yada hayatın sonraki dönemlerinde çene bölgesine travma, enfeksiyon veya çeĢitli patolojiler olabilir. Sonuç olarak çene kemiklerinin Ģekil, kalite ve kantite bozuklukları ortaya çıkar.
AraĢtırmacılar oluĢan kemik defektlerinin onarımında greftler ve biyomateryaller ile birlikte DO üzerinde de son yıllarda yoğun çalıĢmaktadırlar.
Çünkü DO ile elde edilen yeni kemik dokusu orijinal bir doku olduğundan baĢka materyallerle oluĢturulan kemik dokusundan daha üstün özelliklerine sahiptir.
Bununla beraber DO tekniğinin en büyük dezavantajı uzun iyileĢme periodundan dolayı distraksiyon aygıtının uzun süre operasyon sahasında kalmasıdır. Bu durum hijyenin engellenmesi, estetiğin bozulması ve çene yüz bölgesinin fonksiyonel hareketlerinin engellenmesinden dolayı hastanın konforsuzluğuna yol açmaktadır. Bu nedenle DO‟sinin iyileĢme periodunun kısaltılmasına yönelik çalıĢmalar yürütülmektedir ve son yıllarda büyük bir ilgi çeken araĢtırma konusu olmaya baĢlamıĢtır.
DO‟sinde kemik iyileĢmesini hızlandıran büyüme hormonları, sitokinler, kemik morfojenik proteinler gibi ajanlarla birlikte yeni ve henüz açıklığa kavuĢturulmayan bir metod olan fototerapi veya DELT‟ nin yara iyileĢmesi üzerine etkileri araĢtırılmaya baĢlanmıĢtır. Yapılan çalıĢmalar yeni ve çeliĢkili olduğundan bu konuyu daha iyi açıklayıp DO‟ sinin iyileĢme periodunun kısaltılmasıyla daha az sekonder doku enfeksiyonuna sebep olup daha konforlu bir tedavi uygulayabilme adına çalıĢmamızda düĢük enerjili lazerin (DEL) distraksiyon osteogenezisin üzerindeki etkisi incelenmiĢtir. Bu prosedürde kullanılan model yaĢayan kemik olduğundan, kemiğin histolojik ve anatomik yapısından bahsedilmesi uygun görülmüĢtür.
1.1. Kemik Dokusu
Kemik çok özel fonksiyonlu ve yapısı özgün olan bir kompozisyondur. Vücudun en büyük kalsiyum deposudur. Vücudu destekler ve yumuĢak dokuları korur. Harekette önemli bir rolü vardır. Aksiyal stresleri tolere eder, fakat rotasyonel kuvvetleri karĢılamada sınırlıdır. Kemik hasar durumunda kendini yenileyebilen bir organ olup elastik ve uyumlandırılabilen yapıya sahiptir.
1.1.1. Kemiğin Makroskobik ve Mikroskobik Yapısı
Tübüler kemik normal ağırlığın taĢınmasını ve hareketi sağlar. Tübüler kemikler diafizis (santral kısım) ve epifizis (kemiğin kenarı) veya sekonder kemikleĢme merkezinden oluĢur. Diafizis ve epifizisin bağlantı bölgesinde major büyüme sahası bulunur. Bu sahada normal longitudinal büyüme görülür.
Yassı kemik canlı doku yapıların korunmasında görevlidir. Kafa tası gibi kemikler yassı kemikten oluĢur. Yassı kemikte epifizeal plate yoktur.
Kemik, periost denilen ince, fibröz bir yaprakla sarılmıĢtır. Bu yaprak orijinini kemik progenitör hücrelerinden ve büyüme faktörlerinden alan, kambium denilen dıĢ fibröz yaprağa (layer) tekrar bölünmüĢtür.
Kemiğin iç kısmı, kemik iliğinin kavitesi, endosteum denilen fibröz bir yaprakla döĢelidir.
Lakünaların çevrelediği Havers sistemi (osteon) ve Volkmann kanal sistemi kemiğe besleyici vasküler yapıların giriĢini ve dağılımını sağlar. Bu sistemler arasındaki iletiĢim ise onları bağlayan lakünler ve kanalikuli ile sağlanır (Ward ve ark., 2005).
Şekil1.1.1. Kortikal kemiğin mikroskobik yapısı: a) Kortikal kemiğin 3 boyutlu Ģekli b) Havers sistemin kesiti c) Havers sistemin fotomikrografisi (Fridez, 1996).
Trabeküler (kansellöz) kemik %50-95 pörözitesi olan, genellikle küboidal, yassı kemiklerde ve uzun kemiklerin kenarlarında bulunur. Birbiriyle anastomozlaĢan ince kemik trabeküllerinden oluĢmuĢtur. Trabeküllerin aralarında kemik iliği ile dolu, düzensiz Ģekilli boĢluklar vardır. Bunlar kemik iliğinde bol olarak bulunan kan damarlarından, sitoplazma uzantıları aracılığıyla besin maddelerini alırlar.
Kortikal (kompakt) kemık %5-10 pörözitesi olan ve değiĢik tip porları içeren kemiktir. Tüm kemiklerin dıĢ yüzlerinde bulunur. Yassı kemiklerin iç ve dıĢ tabakalarını, uzun kemiklerin dıĢ yüzünü oluĢturur. Kılcal damarlar (50µm çapında) ve sinirlerle dolu Havers kanalları (kompakt kemiğin uzun eksenine paralel) ve Volkmann kanalları (Havers kanalları bağlayan horizontal kanallar)‟ından oluĢur.
Kortikal kemiğin ana yapısı Havers sistemi veya diğer adı ile osteondur. Kortikal kemiğin mekanik gücü osteonların sıkı dizilimine bağlıdır.
Kemiklerin foramen nutrisyumlarından giren kan damarları, Volkman kanallarından geçerek Havers kanallarına girer ve dallanarak iki yönde seyrederler.
Buradan ayrılan yan kollar da daha içteki Volkmann kanallarından geçerek daha derinlerdeki Havers kanallarına girerler ve en son içteki kemik iliği boĢluğuna ulaĢırlar. Böylece kompakt kemiğin tüm kısımlarına kan damarları ulaĢır.
Trabeküler ve kortikal kemik kombinasyonu, mühendislikte optimal yapısal özellikleri ile çok iyi bilinen “sandviç-tipi” yapısını oluĢturur (Doblare ve ark., 2004).
1.1.2. Kemik Hücreleri
Osteoblastlar farklılaĢabilen mezankimal hücreleri olup kemiğin yapımından sorumludur. Osteoblastlar periost kılıfında veya kemik iliğinin stromasında oluĢur.
Osteoblastların bölünme ve çoğalma fonksiyonu yoktur. Boyutları 15 ile 20 µm arasında değiĢir. Aktif oldukları zaman protein sentezinde görevleri vardır.
Osteoblastlar matriks proteinlerin üretilmesinden ve osteoklastik fonksiyonunun modülasyonundan asıl sorumlu hücrelerdir. Onlar büyüme, yeniden Ģekillenme ve tamir iĢlemlerin sırasında görev alırlar. Matriksin formasyonunda rezorbe olan lakunalarda genellikle osteoblast hücreleri bulunur. Osteoblastlar matriks proteinlerini oluĢturduğu gibi, transforme edici büyüme faktörü – beta, insülin benzeri büyüme faktörü I, insülin benzeri büyüme faktörü, platelet stimüle edici büyüme faktörü gibi büyüme faktörlerini üretirler (Doblare ve ark., 2004; Ward ve ark., 2005).
Warnke ve ark. (2006) tarafından yapılan bir çalıĢmada insan immün - beta hBD -1, -2 ve -3‟ün kemikte varlığı ile daha önce tanımlanmamıĢ kemiğin doğal immünolojik fonksiyonu sunulmuĢtur. Kesin olmasa da bu çalıĢmadaki sonuçlar osteoblastların peptid beta-immün sistemini kullandıklarını destekler. Osteositler ve osteoblastlar insan beta-savunma sistemini açıklayabilen ilk mezanĢim orijinli hücrelerdir.
Osteositler osteoblastları oluĢturan ve kemik matriksine gömülü olan hücrelerdir. Lakunalarda yer alır ve diğer hücrelerle iletiĢimini kanalikuli ile gerçekleĢtirirler. Osteositler, kemik döĢeyici hücreler olup osteoblastları yöneten iĢlemde mekano – senzörler olarak önemli rol aldıkları düĢünülür. Gerçekten de osteositler tarafından düzenlenen kemiğin yeniden Ģekillenmesinde çok etkili olduğu bulunmuĢtur. Daha erken yapılan araĢtırmaların sonuçları, osteositlerin ürettikleri materiyalin mimarisi yüklenen kuvvetlere bakılarak daha kabuledilebilir bir yapı meydana getirdikleri için kemik döĢeyici hücrelerden daha etkili mekanosenzörler olabileceğini göstermiĢtir (Mullender ve Huiskes, 1997).
Osteositler çapraz kesitlerinde düz ve oval olup en uzun boyutları 20 ile 60 µm arasında olur. Bu hücrelerin yaygın kanalikuli sistemleri ile oksijen ve metabolitleri (kalsiyum) kana taĢıdıkları için kemiğin beslenmesinde aktif görev aldıkları düĢünülür.
Osteoklastlar kemiği asitle demineralize eder, kollageni ise enzimler yolu ile çözerler. Bu hücreler kemik iliğinden orijin alırlar. Osteoklastlar multinükleer hücrelerin heterojen grubudur. Onlar genellikle diğer kemik hücrelerinden daha büyük olup çapları 20 ile 100 µm arasında değiĢir. Osteoklastların orijini osteositlere, osteoblastlara ve osteoklastlara farklılaĢan osteoprogenitör hücreler, mononükleer fagosit sistem, tanımlanmamıĢ mononükleer hücreler olabileceği düĢünülür.
Osteoklastlar tartrat - rezistan asit fosfataz pozitif olup rezorbsiyonu oluĢturabilmeleri için hidrojen iyonu ve interlökin - 6 üretmeleri gerekir. Etkilerini en sık osteoblastlar yolu ile sürdüren osteoklastlar paratiroid hormon ve vitamin D3 ile indirekt olarak kemik mineralizasyonunu etkiler. Ġnterferon - gamma osteoklast mononükleer hücrelerin füzyonunu inhibe eder, osteoklastların sayısını azaltır.
Kalsitonin, transforme edici büyüme faktörü - β ve anti - interlökin - 6 olgun osteoklastlar yolu ile kemiğin rezorbsiyonunu inhibe ederler (Baron ve ark., 1993).
Kemik döşeyici hücreler inaktif osteoblastlardır. Kemik formasyonu bittiği zaman kemik yüzeyinde bulunurlar ve kimyasal veya mekanik etkinin cevabı olarak yeniden aktifleĢebilirler (Miller ve Jee, 1992).
1.1.3. Kemik Formasyonu
Doku rejenerasyonunun açıklaması için iskeletsel embriyogenezis ve büyüme gibi biyolojik olayların açıklaması son derece gereklidir.
Embriyo ve büyümekte olan bir çocukta kemikleĢme endokondral ve intramembranöz kemikleĢme Ģeklinde olur.
Sağlıklı yetiĢkin bireyde ise tek mevcut olan kemikleĢme apozisyonel kemikleĢmedir. Apozisyonel kemikleĢmede osteoblastlar mevcut kemikte yeni kemiği hazırlar.
Endokondral kemik formasiyonu uzun kemiklerde epifizeal çizgilerinde ve mandibulanın kondil baĢında görülür. Kemik boyuna paralel olan büyümesinden sorumludur. Bu formasiyonun oluĢabilmesi için kıkırdak öncül maddesine ihtiyaç vardır. Kıkırdak dereceli olarak rezorbe olup kemikle yer değiĢtirir. Bu olaylar sırasıyla kemik kırıkların iyileĢmesinde de görülür. GeniĢlemesine büyüme apozisyonel kemik formasyonu ile oluĢur.
Membranöz kemik formasyonu kemik formasyonu kıkırdak evresini içermez.
MezenĢimal hücreler osteoidi döĢeyen osteoblastlara dönüĢür. Sonra osteoid mineralize olup kemiği oluĢturur. Bu tip kemik formasyonu kalvariada, çoğu fasiyal kemiklerde, klavikulada, mandibulada ve subperiostal kemiğinde görülür (Ward ve ark., 2005).
Kemik şekillenme ve yeniden şekillenmesi - kemikler büyüyebilir, Ģeklini değiĢtirebilir (eksternal modelasyon ve remodelasyonu), kırıklarında kendi kendine tamir olabilir (kırık iyileĢmesi) ve internal remodelasyonu ile devamlı olarak kendilerini yenileyebilir. Bütün bu mekanizmalar mekanik, hormonal ve fiziyolojik Ģemalarla kontrol edilir. Büyüme ve modelasyon çoğunlukla çocukluk çağında görülürken kırık iyileĢmesi sadece kırık tamirinde, internal remodelasyon ise hayatımız boyunca görülüp kemiğin mikro yapısında ana rol alır. Dolaysıyla yapısal Ģekillerin adaptasyonunda ve mikrotravmanın verdiği zararın iyileĢmesinde de rol oynar. Kemiğin yeniden Ģekillenmesi kemik matriksin sadece internal yüzeyinde
yani kansellöz kemiğin trabeküler yüzeyinde ve kortikal kemiğin Havers sistemlerinde görülür (Doblare ve ark., 2004).
1.1.4. Kemik Kırıklarında İyileşme
Kemik dıĢ mekanik çevreye devamlı açık olduğundan yapısal bütünlüğü değiĢebilen bir yaĢayan materyaldir. Kemiğin mekanik bir yük altında kırılması için yeterli enerji absorbe etmesi gerekir. ĠyileĢme skarsız olup kemiğin devamlılığının ve gücünün restorasyonu mükemmeldir. ĠyileĢmenin sonunda yeni oluĢan kemik mikroskobik ve makroskobik olarak tamamen orijinal kemik gibi olur.
Kırık iyileĢmesinde hem endokondral hem intramembranöz kemikleĢme aktif olabilir.
Kırık iyileĢmesi hasara uğramıĢ dokuyu tamamen onarabilen ve orijinal fonksiyon ve formuna kavuĢturabilen doğal bir iĢlemdir. Bu iĢlem çok komplike olup ekstraselüler matriks komponentlerini (ör. kollagen ve büyüme faktörlerin değiĢik tipleri gibi) sentez eden inflamatuar hücrelerin, anjioblastların, fibroblastların, kondroblastların ve osteoblastların göç olaylarının koordinasyonunu, farklılaĢmasını ve proliferasyonunu içerir.
Primer kemik iyileşmesi çok stabil durumda çok küçük aralık‟ ta izlenir. Bu iyileĢmede kemik direkt olarak kendisini onarmaya baĢlar. Primer kemik iyileĢmesi kallusun sağladığı mekanik stabiliteye gerek kalmadan yeterli stabilizasiyon ve anatomik redüksiyon olduğu zaman gerçekleĢir. Muhtemelen bu iyileĢme tipi kansellöz kemikte rijit mekanik stabilizasiyon sağlanmadan bile çok büyük hareket olmadığı sürece izlenir. Yeni kemikte kırık boyunca osteojenik hücreler ve kılcal damarların proliferasyonu olur. Willenegger ve Schenk (1967) primer kemik iyileĢmenin histolojik olayları gözlemleyen ilk araĢtırmacılardır. Kortikal kemik fraktürlerinde rijit fiksasyon uygulandığı zaman iyileĢme iki farklı Ģekilde izlenir:
Aralık İyileşmesi – kasların hareketi ile ortaya çıkan deformasyon kuvvetlerin altında fraktür kenarların arasında stabil bir iliĢki sağlayan aygıtın sağladığı rijit fiksasyona
rağmen kusursuz anatomik redüksiyon çok nadiren izlenir. Fraktürün bazı bölgelerinde kemik segmentlerinin arasında küçük aralıklar kalır ve kırıktan sonra az bir süre içinde iyileĢme bu aralıklarda baĢlar. Periosteum, endosteum veya Havers kanallarından sağlanan kanlanma bu aralıkları iĢgal eder ve mezanĢimal osteoblast prekürsörlerini getirir. Rezorbsiyon ve ara kıkırdak formasyonu olmadan kemik direkt olarak fraktür fragmanlarının üzerine depolanır. Eğer aralık 0.3 mm‟den daha küçük ise lamelar kemik direkt olarak oluĢur. 0.3 mm‟den daha büyük ve kritik sınırda (0.5 ile 1.0 mm arasında) ise örgü kemiği ile dolar ve dolaysıyla lamelar kemik trabeküler boĢlukları doldurur. Lamelar kemik formasiyonu 6 hafta içinde oluĢur. Birkaç ay içinde yeniden Ģekillenme ile oluĢan kemik demetleri tamir yönüne doğru sabitlenir.
Kontakt İyileşme – iki fragman arasında sıfır aralık olur. Kontakt iyileĢmede osteon oluĢumu kemik metabolizma üniti (bone methabolic unit), kemik yeniden Ģekillenme üniti (bone remodeling unit) veya kemik tamir üniti (bone repair unit) boyunca görülür. Osteoklastlar kırık fragmanların arasında kanalcıklar oluĢturur ve daha sonra bu kanalcıklar rejeneratif osteonlar tarafından bağlanır (Doblare ve ark., 2004; Ward, 2005; Geris ve ark., 2008; Harwood ve ark., 2010).
Sekonder kemik iyileşmesi stabilizasyon yeterli olmadığında ve fragmanlar arasındaki boĢluk orta büyüklükte olduğu zaman görülür. Bu durumda iyileĢme periost ve eksternal yumuĢak dokuda görülür ve cevap olarak eksternal kallus oluĢur.
Kallusun sertliği artınca mobilite azalır. Kırıkların çoğu sekonder iyileĢir. Bu da eski ve hasar görmüĢ kemiğin değiĢiminde daha mükemmel bir sonuç verir. Sekonder kırık iyileĢmesi hematom formasyonunu, inflamasyonu, kallus farklılaĢmasını, ossifikasyon ve yeniden Ģekillenmeyi birbirini takip eden evrelerden oluĢur (Harwood ve ark., 2010).
a) Hematom formasyonu ve inflamatuar cevap: Bu safha fraktür oluĢumunun ardından 1 ile 5 gün arasında izlenir. Kırıktan hemen sonra periosteum, endosteum, etraftaki yumuĢak dokulardan ve bazen kırık bölgesine yakın kan damarları parçalanır. Mikrovasküler hasar perfüzyonun, primer oksijenasyonun ve beslenmenin bozulması ile sonuçlanır. Bu olay osteositlerin beslenmesini engeller ve kollateral sirkülasiyon sağlanana kadar kırık tarafta nekroz görülür. Periost ve kasların hasarı da nekroza neden olabilir. Vasküler endotelium ve intravasküler hücrelerin açığa çıkmaları koagülasyonu hemen baĢlatır ve kırık hattında hematom formasyonuna
neden olur. Bu hematom sitokin üretmeleri için stimüle olan platelet ve makrofaj hücreleri açısından zengindir. Bu da iyileĢmenin bir sonraki evresini stimüle eder.
ĠyileĢmenin bu evresinde yer alan önemli sitokinler Ģunlardır:
- platelet stimüle edici büyüme faktörü
- beta grup protein değiĢtirici büyüme faktörü
- interlökin – 1
- interlökin – 6
- prostoglandin E2
Hasardan kısa bir süre sonra lokal inflamatuar reaksiyonlar baĢlar. Kan akıĢında, vasküler geçirgenliğinde ve inflamatuar hücrelerin migrasyonunda (daha çok makrofajlarda) artıĢ izlenir. Bu da daha çok sitokin salınımına ve kompleman aktivasyonuna neden olur. Osteoklastlar aktive olur ve kırık hattaki kemik debrislerinin rezorbsiyonu baĢlar. Sonuçta fibroblastlar fraktür bölgesine doğru göç eder ve bu fibrin bir meĢ oluĢturup hematomun granülasyon dokusuna dönüĢmesine neden olur. DeğiĢik sitokinler, fibroblast büyüme faktörleri ve yeni kılcal damarlar granülasyon dokusunu iĢgal eder. Yeni oluĢan kan akımı mezanĢimal kök hücrelerinin ve haberci moleküllerinin salınımını stimüle eder.
b) Şekillenme ve yeniden şekillenmesi: Kırıktan sonra 4 ile 40 gün arasında izlenir. ĠyileĢmenin bu evresi kırık bölgesine göç eden primitif mezankimal kök hücrelerinin osteojenik özelliği olan hücrelere farklılaĢmaları ile karakterizedir. Bu Ģekilde kallus olarak bilinen ve kalsifikasyonu artmıĢ olan doku oluĢur. Kalsifiye kallus belli bir derecede hareketi olan kırığı hareketsiz hale getirir, fragmanları bağlar ve bu Ģekilde fonksiyon yerine gelir. Fraktür iyileĢmesinin bu evresine sert kallusu (örgülü kemik) oluĢturan yumuĢak kallusun formasyon evresi de girer.
YumuĢak ve sert kallus hem intramembranöz hem de endokondral kemikleĢme ile oluĢur. Ġntramembranöz kemikleĢme merkezinde yumuĢak kallus görülür. YumuĢak
kallus endokondral kemikleĢme yolu ile kemiğe dönüĢtürülür. Bu iĢlem yeni kemik fragmanları birleĢene kadar devam eder.
Endokondral kemileşme (yumuşak kallus); endokondral kemikleĢme bölgesinde kıkırdak orijinli hücrelerin oluĢtuğu bölgelerde mezankimal kök hücreleri farklılaĢır. Hayvan modelinde stabilize olmayan fraktür bölgelerinde hasardan iki hafta sonra histolojik olarak kartilaj formasyonu izlenmiĢtir. Tip II kollagenin sentezlendığı gösterilmiĢtir. Üçüncü haftada osteokalsinde artma izlenmiĢtir (White ve Pharoah, 2004). Dokudaki kondrositler atipik apoptozise uğrayıp kondroid matriks dereceli olarak tip I kıkırdaktan oluĢan (osteoid) yeni ekstrasellüler matriks ile yer değiĢtirir. Kalsiyum hidroksiapatit kristalleri bu matriksin içinde depolanır ve
“yumuĢak” kıkırdak yavaĢ yavaĢ kemikleĢir.
İntramembranöz kemikleşme (sert kallus); intramembranöz kemikleĢme bölgelerinde kıkırdak proteinleri izlenir. Osteokalsin salınımı daha erken görülür ve periosttaki osteoblastlar tip I kollagen sentezler. Bu da direkt kalsifiye doku oluĢumuna sebep olur. Sekonder kemik iyileĢmesinin erken döneminde fraktür hareketinden dolayı fragmanları bağlayamayan ve kendi materyali ile uyuĢmayan, orijinal olmayan periferal “sert kallus” oluĢur. Bu endokondral kemikleĢmede dokuların kalsifikasyonu sırasında oluĢan iĢleme benzer. Kırık kallusun mineralizasyonu yüksek düzeyde tip I kollagen fibrilleri ile karakterizedir.
c) Yeniden şekillenme: Bu dönem fraktürden sonra 25 ile 50 gün arasında görülür. Wolff kanunu kemik yapısındaki değiĢikliklerin onun içinde oluĢan mekanik gereksinime cevap olarak oluĢtuğunu gösterir. Kemiğin devamlı apozisyon ve formasyon fonksiyonuna yeniden Ģekillenme denir. Mekanik yüklemenin artırılması belirgin kemik kazanımına neden olur. Çünkü yıkım mobilizasyona yeniden baĢlanmasıyla değiĢen oranlarda geri dönüĢümlüdür. Remodelizasyon maruz kaldığı yüke göre (Wolff kanunu) kemiğin normal konfigürasyon ve Ģeklini almasını sağlar.
Kemik iliği boĢluğunun tekrar oluĢması ile kırık iyileĢmesi sona erer (Rubin ve ark., 2006; Schindeler ve ark., 2008; Harwood ve ark., 2010). Normal kırık iyileĢmesi sırasında redüksiyondan sonra 2 haftaya kadar kırık hattının radyografik olarak geniĢlemesi izlenir. Bu da fragmanlardaki kenar rezorbsiyonunun ve küçük kemik sekestrlerinin sonucudur. Remineralizasyonun radyografik görüntüsü genellikle tedaviden 5 ile 6 hafta içerisinde izlenir. Ġskelet sisteminin uzun kemiklerinden farklı olarak çene kırıklarında nadiren kallus oluĢumu görülür. Kırığın tam olarak yeniden
Ģekillenmesi ve kırık hattının obliterasyonu birkaç ay sürebilir. Çok nadiren, hastanın tam olarak klinik iyileĢmesine rağmen kırık hattı yıllar sonra da radyografide gözükebilir (White ve Pharoah, 2004).
1.1.5. Kırık İyileşmesini Etkileyen Faktörler
Kemik kırıklarının iyileĢmesini etkileyen faktörler lokal ve sistemik olarak iki ana baĢlıkları altına alınabilir.
A. Lokal Faktörler
İyileşmeyi geciktiren lokal faktörler: kırık bölgesinin beslenmesinin yetersiz olması ve kırık yüzeyinin dıĢ ortama açık olması; kırık tespitinin yetersiz olması;
kemik patolojileri ve enfeksiyon;
İyileşmeyi hızlandıran lokal faktörler: yeĢil ağaç kırığı Ģeklindeki kırıklar;
spongioz kemiklerin kırıkları;
B. Sistemik Faktörler
Kemik yapım ve yıkımı temel olarak vücutta kalsiyum metabolizmasının iĢleyiĢiyle iliĢkilidir. Bu mekanizmada meydana gelecek değiĢiklikler kırık kemiklerin iyileĢmesini etkiler.
Yaş: Hastanın genç olması iyileĢmeyi çabuklaĢtırır (Nancy, 2003).
Beslenme ve mineral dengesi: Vitamin A, B, C, D, kalsiyum, fosfor, çinko gibi minerallerin yeterli derecede varlığı kırık iyileĢmesini olumlu yönde etkiler.
Bunun yanında A ve D hipervitaminozu kırık iyileĢmesini geciktirir. B6 vitamin eksikliği ve K vitamini antagonistleri kırık iyileĢmesine olumsuz etki ederler (Cruess, 1984; Cartner, 1997).
Hormonlar ve enzimler: Tiroid hormonu, insulin, kalsitonin, anabolik steroidler, kondroitin sülfat ve hiyoluronidaz kırık iyileĢmesini olumlu yönde etkiler.
Kortikosteroidler ise osteoblast geliĢimini yavaĢlattığından kırık iyileĢmesini geciktirir.
İlaçlar: Kondroitin sülfat, hiyalüronidaz, dikumaral, L-Dopa ve klonidin kırık iyileĢmesini olumlu etkiler.
Kronik hastalıklar: Enfeksiyonlar, anemi, tüberküloz, diyabet, denervasyon, raĢitizm, radyasyon, antikoagülanlar kırık iyileĢmesini olumsuz yönde etkiler.
Büyüme faktörleri: Ġnsülin Benzeri Büyüme Faktörleri 1 ve 2, Fibroblast Büyüme Faktörü, Epidermal Büyüme Faktörü, Kemik Morfojenik Proteini gibi faktörler kemik iyileĢmesini olumlu yönde etkiler.
Fiziksel tedaviler: Fiziksel tedavi yöntemlerinin temel amacı kemik oluĢumunu hızlandıracak kimyasal salınımın oluĢmasını sağlamaktır.
a) Elektrik ve elektromanyetik alan – bu yöntemler 19‟uncu yüzyılın baĢlarından itibaren kullanılmaya baĢlanmıĢtır. Daha 1816 yılında iyileĢmeyen bir tibia kırığı elektrik Ģokları ile tedavi edildiği bildirilmiĢtir (Anglen, 2003). Bassett (1982) 1007 adet kaynaĢmamıĢ kırık tedavisinde %77‟lik bir baĢarı bildirmiĢtir.
b) Lokal stres ve egzersiz – iyi fikse edilmiĢ kırıklarda kırık iyileĢmesini hızlandırdığı ileri sürülmüĢtür (Jungueria, 1995).
c) Hiperbarik oksijen tedavisi – uygun dozlarda verildiğinde kemik kırıklarının iyileĢmesini hızlandırmaktadır.
d) Şok dalgaları – süpersonik akustik basınç yaratan dalgalardır. Çene yüz kemikleri üzerindeki etkinliği bilinmemektedir. Doku içerisinde hava kabarcığı oluĢturduğundan emboliye bağlı ölümcül komplikasyonlar yaratabilecek riskli bir uygulamadır.
e) Düşük yoğunlukta ultrason stimulasyonu – 1950 yılından beri uygulanmakta olup olumlu katkısı olduğu bildirilmiĢtir (Maintz, 1950).
f) Düşük enerjili lazer – kemik kırıklarının iyileĢmesinde olumlu katkısı olduğu konusunda tartıĢmalar devam etmektedir (Miloro, 2007).
1.2. Distraksiyon Osteogenezisi
DO aĢamalı traksiyon tekniği ile birbirinden dereceli olarak ayrılan kemik segmentleri arasında meydana gelen yeni kemik formasyonuna ait biyolojik bir olaydır. DO Latince bir terimdir; distraksiyon - ayrılma, ikili ayrılma, uzaklaĢtırma;
traksiyon – çekme; osteogenezis – kemik oluĢumu, kemik geliĢimi anlamına gelir (Ada ve ark., 2010). DO kemik oluĢumu ile birlikte çevre dokularda da adaptif değiĢikliklerle sonuçlanır.
DO osteotomi ile kemik segmentlerinin ayrılması için kesme iĢleminden ve kemik segmentlerinin aĢamalı olarak ayrılmasını sağlayacak bir aygıtın aktivasyonundan ibarettir. Distraksiyonda olan kemik yüzeyinde yer alan dereceli çekim devamlı kemik formasiyonuna sebep olur. Buna ek olarak kaslar, tendonlar, sinirler, kıkırdak, kan damarları ve cilt gibi etraftaki dokularda adaptif değiĢiklikler meydana gelip dereceli çekim kuvvetlerine uyum sağlanır. Kemiğe ilave olarak çeĢitli doku tiplerinin adaptasyonu görüldüğünden bu tanım ayrıca distraksiyon histogenezisi terimini de içermelidir (Tucker ve Ochs, 2003).
1.2.1. Distraksiyon Osteogenezisinin Tarihçesi
DO kraniyofasiyal hekimlere ortopedi cerrahları tarafından tanımlanmıĢtır.
Ortopedide distraksiyon osteogenezisi en çok ekstremitelerin uzatılmasında, deformitelerin düzeltilmesinde ve kemik defektlerinin doldurulmasında kullanılır.
Ekstremite uzatılmasına benzer olarak kraniyofasiyal distraksiyon osteogenezisin geliĢimi dentofasiyal traksiyon, kraniofasiyal osteotomiler ve iskeletsel fiksasiyon metodları üzerine keĢfedilmiĢ ve geliĢtirilmiĢtir. Daha sonra bu tekniklerin modifikasyonları osteodistraksiyon prosedürlerine karıĢmıĢ ve sonuçta uzun
kemiklerde yapılan distraksiyon osteogenezisi tecrübesine dayanarak geliĢmiĢtir (Cope ve ark., 1999). Kraniyofasiyal distraksiyonun biyolojik mekanizması uzun kemiklerdekine benzer (Cope ve ark., 2001).
Kemiklerin iyileĢmesinde yardımcı olarak, onların uzunluklarının düzeltilmesinde kullanılan traksiyon kuvvetlerinin uygulanması için eksternal aygıtın kullanıldığı Hippocrates zamanına kadar geriye gitmektedir (Tucker ve Ochs, 2003).
Ekstremite uzatma tekniği ilk defa 20. yüzyılda Alessandro Codivilla tarafından yapılmıĢtır (Codivilla, 1905). Bu teknik iskeletsel traksiyon amacıyla femura yapılan oblik bir osteotomi sonrası uygulanmıĢtır. DO tekniği ilerleyen yıllar çok çabuk benimsenmiĢ ve modifiye tekniklerle birlikte geliĢmeye baĢlamıĢtır.
Edward Haboush ve Henry Finkelstein 1932 yılında kemik separasyonun yapıldığı seviyede periostu sağlam bırakmıĢlar ve bu alanda iyileĢmenin daha çabuk olduğunu görmüĢlerdir (Haboush ve Finkelstein, 1932).
1950‟lerde Rus ortopedist Gavriil Abramovich Ġlizarov değiĢik deneyler düzenleyip “tension-stress” etkisini geliĢtirmiĢtir. GeliĢtirdiği kemik fiksasyonu apareyi ile DO‟sinde en somut adımı bu araĢtırıcı atmıĢtır. Çünkü kemikte yapılan osteotomi ile birlikte kontrollü bir çekim kuvveti uygulayarak bütün doku tiplerinde proliferatif ve metabolik faaliyetleri stimüle edebilmiĢtir (Aronson, 1997).
Ilizarov‟un eksternal fiksatörü ileri derecede esnek bir aygıttır ve herhangi bir deformite veya mekanik problemlerin düzeltilmesi için tasarlanabilir. Ilizarov metodunda ciltten kemiğe geçirilen ve kuvvetli bir konstrüksiyon oluĢturmak için sirküler çerçeveye bağlanılan ince teller kullanılır. Ilizarov bu metodu Rusya Kurgan‟da gerekliliğinden değil yetersiz donanım ve geniĢ popülasiyondan dolayı geliĢtirmiĢtir (Ilizarov, 1988). Ġlk defa 1950‟lerde hasta tedavisi için kullanılmıĢ ancak bu metod Rusya‟da altın medalyaya sahip olan sporcu Valeriy Nikolayevich Brumel‟in tedavisinden sonra tam olarak bilinmeye baĢlanmıĢtır. Atlet açık tibia fraktürü geçirip buna bağlı enfekte non-union oluĢtuğundan Moskovada‟ki cerrahlar tedavide baĢarısız olmuĢtur. Ġlizarov‟un metodu ile tedavi edildikten sonra Brummel Olimpik Oyunlarında yarıĢmaya dönmüĢtür (Shortt ve Keenan, 2006).
1927 yılında Rosenthal dereceli olarak 1 aydan daha uzun bir süreçte aktive edilen intraoral diĢ-bağlı prosedürün kullanımı ile ilk mandibular osteodistraksiyonu,
10 sene sonra Kazanjian akut ilerlemenin yerine aĢamalı traksiyon uygulayıp mandibular osteodistraksiyonu gerçekleĢtirmiĢtir (Cope ve ark., 2001). Köle 1959 yılında maksiler anterior deformiteye bağlı anterior openbite‟ın cerrahi olarak düzeltilmesini gerçekleĢtiren bir metod tanımlamıĢtır (Cope ve ark., 2001).
DO‟in kraniyofasiyal bölgede ilk klinik çalıĢmasına ait sonuçlar Mc Carthy (1992) tarafından yayınlanmıĢtır. Bu çalıĢmada kraniyofasiyal anomalilere sahip hastalarda eksternal fiksasyon yapılarak 20 gün süre ile günde 1 mm distraksiyon yapılmıĢtır (Mc Carthy ve ark., 1992).
Cohen ve ark. (1995) orta yüz bölgesinde “modüler internal distraksiyon”
sistemini, Polley ve ark. (1995) ise dudak - damak yarıklı çocuklarda, ağız dıĢı sabit apareyler ile orta yüz bölgesine distraksiyon uygulamıĢlardır.
Chin ve Toth (1996) alveoler kemik kaybını DO ile ortadan kaldırarak ilk alveoler distraksiyonu gerçekleĢtirmiĢlerdir.
Molina (1999) ekstraoral distraktör ile hemifasiyal mikrosomili hastalarda alt ve üst çenenin aynı anda öne ve aĢağıya hareket edebilmesini sağlamıĢtır.
KiĢniĢçi ve ark. (2011) insanlarda ortodontik tedaviyi hızlandırmak amacıyla uyguladıkları dentoalveoler distraksiyon ile kanin diĢi distalizasyonunu farklı yöntem ortaya koyarak sağlamıĢlardır.
1.2.2. Distraksiyon Osteogenezisinin Değişik Dokuları Üzerine Etkisi
Yukarda da bahsedildiği gibi distrakte kemik üzerine uygulanan aĢamalı çekim devamlı olarak kemik formasyonuna neden olur. Ayrıca etraftaki dokuların bu çekim kuvvetlerine uyum sağladıkları görülür, çünkü etraftaki tüm dokularda – kaslar ve tendonlar, sinirler, kıkırdak, kan damarları ve deride adaptif değiĢiklikler oluĢur.
Adaptasyon kemik dıĢında çeĢitli doku tiplerinde de görüldüğünden bu olay distraksiyon histogenezisini de içine alır (Tucker ve Ochs, 2003).
Dolaysıyla distraksiyon histogenezisi, kemiğe uygulanan distraksiyon kuvvetinin çevre yumuĢak dokularda oluĢturduğu uyumsal değiĢikliklere verilen isimdir.
a) DO’nin kemik dokusu üzerine etkisi:
Yukarda da anlatıldığı gibi DO tamir kallusun üzerine uygulanan aĢamalı traksiyon ile açıklanır. Bu traksiyon kuvvetleri segmentler arasındaki kallus dokusunda çekim stresi yaratarak yeni kemik oluĢumun traksiyon vektörlerine paralel olduğu dinamik bir mikroçevre oluĢturur. AĢamalı olarak uzatılan dokulardaki çekim stresi selüler ve subselüler seviyede değiĢikliklere neden olup mezenkimal hücrelerin osteoblastlara dönüĢmelerini de stimüle eder. Çekim ayrıca fibröz dokuyu iĢgal eden kılcal damarların formasyonunu da arttırır (Yasui ve ark., 1993).
Ureda ve ark. (2001) tarafından yapılan deneyde fare mandibulasında uygulanan distraksiyon modeli in vivo hazırlanıp kemik formasyonu üzerindeki distraksiyon hızın etkisi in vitro olarak incelenmiĢtir. Bu çalıĢmadaki sonuçlara göre distraksiyon osteogenezisinde kemik formasiyonunda iki mekanizma aynı anda iĢler:
Intramembranöz Osifikasyon: yeni kemiğin direkt formasyonu ile seyreder.
Bu osifikasyon daha hızlı distraksyonda (1.0 mm/gün) görülür ve kemik formasyonunun ana mekanizmasını oluĢturur.
Endokondral Osifikasyon: kılcal damarlarının invazyonu altında daha sonra kemikle yer değiĢtiren kıkırdak oluĢur. Bu osifikasyon daha çok, oldukça düĢük distraksiyon hızında (0.5 mm/gün) görülür. Distraksiyon aralığında görülen hipertrofik kondrositler distraksiyon kuvvetine direkt bir cevap olarak yeni kemiğe dönüĢen kondroidi oluĢturur. AraĢtırmacılar ayrıca transkondroid osifikasyonunu açıklamıĢtır. Bu osifikasyonda görev alan hücreler osteositlere direkt farklılaĢmadan önce geçici olarak kıkırdak doku fenotipini ifade eder. Kıkırdak dokusu rezorbe olup lameller kemiğe dönüĢür. DO sırasında yeni kemik formasyon mekanizması aynı zamanda kanlanma ve distraksiyon hızına bağlıdır. Mandibular distraksiyonda en uygun hız 0.5 ile 1.0 mm/günde olduğu gösterilmiĢtir (Ureda ve ark., 2001).
b)DO’nin kas dokusu üzerine etkisi:
Distraksiyon kuvvetine paralel planda olan kaslar kompanze rejenerasyonla adaptasyon sağlar, bu kuvvetlere dik planda olan kaslarda ise protein sentezinde düĢüĢ ve atrofi izlenir (Fisher ve ark., 1997).
c) DO’nin sinir dokusu üzerine etkisi:
DO sırasındaki sinirlerin hasarı direkt veya indirekt olabilir. Direkt olarak osteotomi boyunca intraoperatif manipülasyona bağlı ve aygıtın yerleĢimi sırasında fiksasyon, pin veya vidalarla kontağına bağlı sinir hasarı; indirekt olarak da sinirin postoperatif ödem veya hematoma bağlı kompresyonu ile sıkıĢması görülebilir (Makarov ve ark., 2001).
d) DO’nin gingival doku üzerine etkisi:
Cope ve ark. (2001) tarafından iskeletsel olarak olgunlaĢmıĢ yirmi iki tane köpekte yaptıkları deneysel çalıĢmasında mandibular osteodistraksiyon sırasında rejeneratif kemiğin üzerindeki gingival adaptasyonu gösterilmiĢtir. Burada sunulan sonuçlara göre osteodistraksiyon sırasında gingivanın uygun bir adaptasyonu oluĢur.
e) DO’nin temporomandibular eklem üzerine etkisi:
Kompresyon temporomandibular eklemin klinik hasar dahil daimi dejeneratif değiĢikliklerine neden olabilir. BaĢtaki hasar eklemin adaptif remodelingi ve dolaysıyla büyüme stimülasyonuyla ilgili olabildiğine dair görüĢler vardır. Eklem kendi yapısal bütünlüğünü değiĢtirerek değiĢken mekanik çevreye fonksiyonel adaptasyon sağlayabilir (Lösler ve ark., 2001).
1.2.3. Distraksiyon Osteogenezisinde Kemik İyileşmesi
Son yıllarda DO boyunca oluĢan yeni kemiğin kalite ve kantitesi üzerine etki eden faktörlerin araĢtırılması yapılmaktadır. Genelde distraksiyon kuvvetinin biyomekanik özellikleri distraksiyon aralığındaki stres ayarında önemli oldukları kabul edilir.
Distraksiyon hızı önemli biyomekanik faktörlerden bir tanesidir. Bu parametredeki değiĢiklikler yeni oluĢan kemiğin kalite ve kantitesini de etkileyebilir. Uzun kemiklerde en etkili distraksiyon hızı 1.0 mm/gün olarak tespit edilmiĢtir. Daha düĢük hız prematür kemik formasiyonuna, daha yüksek hız ise fibröz iyileĢmeye neden olabilir. Uzun kemiklerle karĢılaĢtırılınca kraniofasiyal bölgedeki kemiklerin kanlanması daha bol olduğundan iyileĢme zamanı daha hızlı olur (Ilizarov, 1998, Part 1; Ilizarov, 1998, Part 2).
Uzun tedavi prosedürü olan distraksiyon osteogenezisi yumuĢak dokudaki enfeksiyona ve hasta rahatsızlığına sebep olabilir. Distraksiyon sürecinin kısaltılmasına neden olan daha yüksek distraksiyon hızın kullanılması bu problemlerin ortadan kalkmasında yardımcı olabilir (Ilizarov, 1998, Part 1; Ilizarov, 1998, Part 2).
Long ve ark. (2009) tarafından 16 keçide yapılan çalıĢmada değiĢik distraksiyon hızı kullanılarak yeni oluĢan kemiğin miktarı ve kalitesi incelenmiĢtir.
Kullanılan hız sıra ile; 0.8 mm/gün, 1.6 mm/gün ve 2.0 mm/gün olmuĢtur. Prematür kemikleĢmeyi önlemek için 0.8 mm/gün hızdan daha düĢük hız kullanılmamıĢtır.
Sonuçta A grubunda yani 0.8 mm/gün hızla distraksiyon yapılan grupta diğer gruplara göre daha yüksek kemik dansitesi izlenmiĢtir. Radiyolojik ve histolojik ölçümleri kemiğin parametrelerini ölçen esas metodlardır. Onlar kalitatif olarak kemiği ölçse de kantitatif analiz yapımında yetersiz kalmıĢlardır. Bu çalıĢmada distraksiyon hızının artmasıyla oluĢan kemiğin kalitesinde düĢme olduğu bulunmuĢtur. Dolaysıyla hızlı distraksiyon mandibulanın zengin kanlanmasına rağmen düĢük kalitede kemik formasiyonuna neden olabilir.
1.2.4. Distraksiyon Osteogenezisi Safhaları
Distraksiyon osteogenezisi 5 klinik evrede incelenir:
Osteotomi: Osteotomi safhası distraksiyon apareyinin yerleĢtirilmesi ve distraksiyon yapılacak bölgede kemiğin birbirinden ayrılmasını içerir.
Latent periyot: Osteotomi gerçekleĢtikten sonra beklenen zamandır ve bu zaman esnasında tamir kallus oluĢur. Kabul edilen latent periyot 7 – 15 gün arasındadır. Latent döneme ait histolojik olaylar fraktür iyileĢmesine benzerdir.
BaĢlangıçta vasküler devamlılığın bozulması ve çevre kemik segmentleri arasında hematom oluĢur. Hematom zamanla pıhtıya dönüĢür ve fraktür segmentlerinin uç kısımlarında kemik nekrozu oluĢmaya baĢlar. Vazoformatif eleman ve kılcal damarların geliĢimi ile hücresel proliferasyon meydana gelir. Pıhtı kısa bir süre içinde inflamatuar hücreler, fibroblastlar, kollajen ve kılcal damarları içeren granülasyon dokusu ile yer değiĢtirir. Fraktürden 5 gün sonra fraktür çizgisine komĢu alandaki hem proksimal hem distal segmentlerin medüller kanallarında, geliĢen kılcal damarlarına ait küçük bir hücresel ağ oluĢur. Kısaca osteojenik hücreler prolifere olur, hasar gören kan damarları tamir edilir ve revaskülarizasyon meydana gelir.
Fragmanlar arasında fibrovasküler köprülerin yani fraktür kallusunun oluĢumuna izin vermek için kemik segmentleri nötral pozisyonda bekletilir (Annio ve Goguen, 1994).
Distraksiyon periyodu: Distraksiyon safhası tamir kallusunu gerilim altında bırakır. Çekim kuvveti hücresel ve hücre altı birimlerde bir stimulasyon etkisi oluĢturur. Büyüme faktörlerinin devamlı olarak aktivasyonu ile prekapiller hücrelerin osteojenik hücrelere dönüĢmesi sağlanır. Bu yeni kemik oluĢumundan sorumlu olduğu düĢünülen gerilme stresin etkisidir. Distraksiyon safhasında aparey uygun oran ve ritmle aktive edilmeye baĢlanır. Oran apareye uygulanan günlük aktivasyon miktarını, ritm ise apareye uygulanan günlük aktivasyonun kaç bölüm halinde yapılacağını gösterir (Annio ve Goguen, 1994).
Distraksiyon hızı günlük toplam distraksiyon miktarıdır. Yapılan çalıĢmalara göre 0.5 mm‟den az olan hızlarda prematür kemikleĢme, 1.5 mm‟den fazla olan rejenerasyonda lokal iskemi ve kemikleĢmede gecikme olduğu gösterilmiĢtir
(Ilizarov, 1992; Samchukov ve ark., 2001). Ilizarov (1992) günlük ideal hızın 1 mm olması gerektiğini belirtmiĢtir.
Konsolidasyon periyodu: Bu safhada distraksiyon tamamlanmıĢ ve istenilen kemik uzunluğu elde edilmiĢtir. Kemik immobilizedir. Konsolidasyon periyodu fiksasyon periyodudur. Ilizarov fiksasyon periyodu için en az distraksiyon zamanı kadar yapılması gerektiğini belirtmiĢtir (Annio ve Goguen, 1994).
Yeniden şekillenme periyodu: Bu dönemde hem kortikal kemik, hem de ilik bölgesi tamamen restore edilmiĢ olur. Havers kanallarının meydana gelmesi, normal bir kemik oluĢumunun da son safhasını göstermektedir. Distrakte edilen kemiğin maturasyonu yani yeni oluĢan kemiğin eskiden mevcut olan kemik ile aynı yapıya kavuĢması yaklaĢık 1 yıl veya daha fazla sürer (Schenk ve Gachter, 1994).
1.2.5. Distraksiyon Osteogenezisi Teknikleri
DO‟nun maksimum güvende yapılabilmesi beslenmeyi en az düzeyde bozan tekniğin kullanılması ile mümkündür, çünkü kemik devamlılığın yitirilmesi kanlanmanın kısmen de olsa bozulmasına yol açar. Ilizarov‟un deneysel çalıĢmalarında en iyi rejenerasyon fleksiyon osteoklazia tekniğinde sağlanmıĢtır. Fakat bu metodun teknik zorluklarından dolayı rutin kullanıma girememiĢtir. Aynı zamanda vibrasyon yaratarak kullanılan testere ısınmaya sebep olup termal travma yarattığından dolayı osteotomi tekniği olarak tercih edilmemektedir. Kemikte veya subkütanöz olarak delikler açılarak fraktür hattının belirlenmesi mümkün olmuĢtur. Bu da fraktürü sağlayabilmek için kullanılan kuvveti azaltmıĢtır. Krawczyc ve ark. (2007) 35 koyunda yaptıkları çalıĢmada kemik rejenerasyonu üzerinde denedikleri osteotomi tekniği kendi ortopedi kliniklerinde daha 1988 yılında tanıtılan Ilizarov‟un osteoklazia prosedürünü kullanmıĢlardır. Bu prosedürde kortikal seviyede birçok perkütanoz delikler açılmaktadır. Delme modifiye Krishner teli kullanılarak gerçekleĢtirilmiĢtir. Kemikte daha önce yerleĢtirilen aygıt varken fraktür gerçekleĢtirilmiĢtir. Bu çalıĢmayı yapan araĢtırmacılar osteoklazia tekniğin, erken kemik formasyonunu, mineralizasyonunu ve rejenerasyonunu göstererek, ortopedide kullanılan osteotomi tekniklerin arasında en iyi olabileceğini savunmuĢlardır (Krawczyc ve ark., 2007; Brutscher ve ark., 1993).
Distraksiyon teknikleri gerilim kuvvetlerinin uygulandığı yere göre kallotozis ve fiziyal distraksiyon olmak üzere iki sınıfa ayrılır.
Kallotozis kırık kallusunun distraksiyonudur. Osteotomi veya kırık nedeniyle devamlılığı bozulmuĢ kemik segmentleri arasında yer alan tamir kallusunun kademeli gerilimidir.
Fiziyal distraksiyon kemik büyüme plaklarının distraksiyonudur. Bu teknik temel olarak büyüme plaklarına uygulanan distraksiyon oranına göre ikiye ayrılır:
a) Distraksiyon epifiziyolizis: Büyüme bölgelerinde günde 1 - 1.5 mm‟lik bir distraksiyon aralığında yapılan hızlı bir fiziyal distraksiyon tekniğidir (Koçyiğit, 2008).
b) Kondrodiatazis: Günlük 0.5 mm‟den daha az olacak Ģekilde çok yavaĢ bir ayrılma ile meydana gelir. YavaĢ bir Ģekilde gerilen büyüme plağındaki gerilimsel stres kıkırdak hücrelerinin biyosentetik aktivitesini arttırır ve sonuçta hızlanmıĢ bir osteogenezis oluĢmasına neden olur (Koçyiğit, 2008).
1.2.6. Distraksiyon Osteogenezisinde Kullanılan Aygıtlar
Genellikle kraniyofasiyal osteodistraksiyonda kullanılan distraksiyon aygıtları destek alınan bölgeye göre eksternal ve internal olarak iki, distraksiyon yönüne göre ise horizontal, açılı horizontal ve vertikal olmak üzere üç gruba ayrılır (ġekil 1.2).
Şekil 1.2. Kraniyofasiyal distraksiyon aygıtların klasifikasyonu (Cope ve ark., 2001).
a) Eksternal aygıtlar - onların yerleĢimi, uygulanıĢı ve çıkarılmaları çok daha kolaydır. Eksternal aygıtların Ģekillendirme kolaylığı, küçük çocuklarda uyumlanabilirliği gibi avantajlarına rağmen apareylerin skar bırakması, kaba olması, pin yolu enfeksiyonu görülmesi, görüntünün hoĢ olmaması, hasta tarafından zor kabul edilmeleri gibi dezavantajları intraoral aygıtların tercih edilmesine yol açmıĢtır.
b) İnternal aygıtlar - bu aygıtların skar bırakmaması ve fasiyal sinirin zedelenmemesi gibi avantajlarından dolayı hasta tarafından kabullenebilirliği daha kolay olmuĢtur. Ancak vertikal yönlendirme gerekli olduğu zaman aygıtın yerleĢtirme zorluğu, sinir ve diğer anatomik yapılarının (ör. kanal, diĢ kökleri) hasar olasılığı, aygıtın çıkarılması için ikinci bir cerrahi iĢlem gerekliliği, çok yönlü tiplerin yetersizliği gibi dezavantajları vardır (Cope ve ark., 1999; Maull, 1999; Cope ve ark., 2001; Hanson, 2001).
1.3. Lazer
Lazerin Tanımı: Lazer Radyasyonun UyarılmıĢ Emisyonu ile IĢığın Güçlendirilmesi (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) anlamına gelir.
Işık elektromanyetik enerjinin bir formu olup partikül ve dalga gibi davranır.
Amplifikasyon lazerin içinde oluĢan iĢlemin bir kısmıdır. Stimüle Emisyon terimin temeli fiziğin kuantum teorisi tarafından tanımlanmıĢtır. Bu teori 1900 yılında Almanya‟lı fizikçi Max Planck tarafından tanımlanmıĢ olup Danimarkalı fizikçi Niels Bohr tarafından atomun yapısı ile igili olan çalıĢmasıyla daha iyi açıklanmıĢtır (Coluzzi, 2004). Albert Einstein teorisine göre aynı uyarıcı enerji seviyesinde olan iki tane uyarılmıĢ atom alanında hareket eden ekstra bir enerjı kuantumu iki tane stimüle kuantumun oluĢmasıyla sonuçlanacaktır. Bu fenomen stimüle emisyon olarak adlandırılır. Radiasyon da elektromanyetik enerjinin spesifik bir formu olarak lazer tarafından üretilen ıĢık dalgalarıdır (Coluzzi, 2004).
1.3.1. Dişhekimliğinde Lazerin Tarihçesi
Günümüzün dental lazerleri uzun yıllara ait lazer araĢtırmalarına dayanarak, diğer fizikçilerin arasında 1900 yılların baĢlarında Danimarkalı fizikçi Bohr tarafından formülize edilen kuantum mekaniği alanında olan kesin teorilerden temelini almıĢtır (Sulewski, 2000). 1917 yılında Einstein‟nin radiant enerjinin stimüle emisyonu ile ilgili makalesi amplifike ıĢığın temel açıklaması olarak kabul edilmiĢtir (Sulewski, 2000). YaklaĢık 40 sene sonra Amerikalı fizikçi Townes ilk defa stimüle edilen emisyon iĢlemi ile mikrodalga frekansını amplifiye eder ve o yıllarda kısaltılmıĢ Ģekliyle MASER yani stimüle edilen radiasyon emisyonu ile mikrodalga amplifikasyonu (microwave amplification by stimulated emission of radiation) olarak isimlendirilmiĢtir (Sulewski, 2000). 1958 yılında Schawlow ve Townes elektromanyetik alanın optik kısmına kadar yayınlanan prensibini dolaysıyla lazeri tartıĢmıĢlardır (Sulewski, 2000). 1960 yılında Maiman tarafından Hughers Research Laboratuarın‟da red ıĢığı (ruby) üreten aygıt ilk çalıĢan lazer olarak tasarlanmıĢtır (Sulewski, 2000). Maiman‟nin buluĢundan bir sene sonra Goldman, Cincinnati Üniversitesinde ilk lazer medikal laboratuvarını kurmuĢtur. Özellikle red ıĢığı lazeri ile çalıĢan bu araĢtırmacı lazer teknolojisini kullanan ilk fizikçi olarak bilinmektedir.
Yıllar geçtikçe Goldman ve diğer araĢtırmacılar değiĢik tip lazerlerin biyolojik dokular üzerine kesme, koagülasyon sağlama, ablatasyon ve vaporizasyon etkisini rapor etmiĢlerdir. Günümüzde lazerler diĢhekimliği dahil tıp alanda geniĢ çapta kullanılmaktadır (Sulewski J. 2000). 1960 yılında Los Angelis‟te Theodore Maiman tarafından ilk lazer geliĢtikten sonra lazer araĢtırmalarında ilgi alanı da hızlı geliĢmiĢtir (Sun, 2004). 1960 yılın sonlarında BudapeĢte‟de Mester düĢük enerjili red ıĢığı lazeri ve HeNe lazerlerin olası karsinojenik etkileri ile ilgili çalıĢmaları baĢlatmıĢtır. AraĢtırmacının kullandığı fare modelinde lazerli grubun kılları kontrol grubununkinden daha hızlı uzadığı ve deney grubunun üzerine lazerin karsinojenik etkisinin olmadığı görülmüĢtür (Sun, 2004). Mester birçok hayvan ve laboratuar çalıĢmalarını yürütmüĢtür. Hayvan çalıĢmalarında lazer uygulanan deney yaralarının iyileĢmesi lazer uygulanmayan yaralarının iyileĢmesinden daha hızlı olması sonucu en çok dikkat çekicidir. 1980 yıllarında düĢük enerjili lazer tedavisi (DELT)‟nin klinik uygulamaları görülmeye baĢlanmıĢtır (Sun, 2004).
1.3.2. Terminoloji
Fotonlar dalgası (ıĢık) iki temel özelliği ile tanımlanabilir. Ġlk olan dalganın total vibrasyonu (oscillation) olarak tanımlanan amplitüdtür. Bu dalgadaki enerji toplamının ölçümüdür – daha yüksek amplitüd etkili iĢ yapabilen daha yüksek enerji toplamını ifade eder.
Dalganın ikinci özelliği iletiĢimde olan iki tane noktasının arasındaki mesafe olan dalga boyudur. Bu fiziksel bir ölçüm birimidir ve lazer ıĢığının cerrahi bölgesine nasıl ulaĢtığı ve dokuları nasıl etkilediği açısından önem taĢıır. Dalga boyu metre olarak ölçülür; bu ölçüm birimin daha küçüğü mikron veya nanometredir. Dalganın dalga boyu ile ilgili özelliği bir saniyede ölçülen dalga vibrasyonlarının sayısı olan frekanstır. Frekans dalga boyu ile ters orantı‟dadır. Daha kısa dalga boyu daha yüksek frekans ve tersi geçerlidir (Coluzzi, 2000). Her dalga boyu foton enerjisine sahiptir. Enerji, koherent dalga olarak hareket eden birbirlerine benzer olan iki foton olarak ortaya çıkar veya salınır. Bütün dental lazer aygıtların emisyon dalgaboyları 0.5 µm (500 nm) ile 10.6 µm (10,600 nm) arasında değiĢir. Lazer ıĢık fotonları temel fizikte iĢ olarak bilinen doku etkisini yaratır. Enerji iĢ yapma özelliğidir ve joule veya milijoule olarak ifade edilir. Güç zaman içerisinde yapılan iĢin ölçümüdür ve watt ile ölçülür. 1 saniydeki enerji 1 joule olup 1 watt‟a eĢittir. “Hertz” kelimesi bir saniyede oluĢan vibrasyon sayısını ifade eder (Coluzzi, 2004).
1.3.3. Lazer – Doku Etkileşimi
Lazer ıĢığının odak doku üzerine yansıtma, absorbsiyon, geçirgenlik, sıçrama olmak üzere dört değiĢik etkisi vardır ve bu etkileĢimler dokunun optik özelliklerine bağlı olduğu gibi kullanılan dalga boyuna da bağlıdır.
Yansıtma (Reflection) odak dokuda etkisi olmayan ve kendisini doku yüzeyinin dıĢına yeniden yönlendiren ıĢın demetidir.
Absorbsiyon (Absorbtion) etkisi genellikle istenen etkidir ve doku tarafından absorbe edilen enerji miktarı pigmentasyon, su içeriği gibi doku özelliklerine ve
lazerin dalga boyuna ve emisyon moduna bağlıdır. Genellikle 500 ile 1000 nm arasında kısa dalga boyları pigmente doku tarafından daha kolay absorbe edilir.
Argonun yumuĢak dokudaki melanin ve hemoglobine afinitesi yüksektir. Diod ve Nd: YAG‟ın melanine afinitesi yüksekken hemoglobinle etkileĢimi daha düĢüktür.
Daha uzun dalga boyların su ve hidroksiapatit ile etkileĢimleri daha fazladır. Erbium hidroksiapatit ve su tarafından kolay absorbe edilir. CO2 su tarafından iyi absorbe olur ve diĢ yapısına karĢı afinitesi mükemmeldir.
Geçirgenlik (Transmission) lazer enerjisinin odak dokuda etki yaratmadan direkt olarak dokudan geçmesidir. Bu etkileĢim lazerin dalga boyuna bağlıdır.
Örneğin su Nd: YAG dalga boyuna karĢı oldukça geçirgen iken dıĢ yüzeylerdeki doku sıvıları CO2‟i çok absorbe ettiği için ilgili dokulara az enerji iletilir.
Sıçrama (Scattering) enerjinin zayıflatılması ve büyük bir olasılıkla biyolojik dokuda yararlı bir etkinin yaratılmamasıdır. Lazerin ıĢın demeti ile oluĢan sıçrama cerrahi sahaya bağlı dokulara iletilen ısıya neden olup istenmeyen termal hasar meydana gelebilir (Coluzzi, 2000).
1.3.4. Oral ve Maksillo - Fasiyal Cerrahide Lazer Kullanımı
Oral ve maksillofasiyal cerrahi alanında çok değiĢik dalga boyuna sahip lazer tipleri kullanılır. Bunların içinde en sık olarak tercih edilen 10 600 nm‟lik dalga boyundaki karbon dioksit (CO2) lazer tipidir. CO2 lazer, tüm su bazlı dokulara karĢı mükemmel afinitesi olduğundan dolayı oral ve maksillo - fasiyal alanında çok geniĢ olarak kullanılır. Ġntraoral ve ekstraoral olarak yapılan çoğu yumuĢak doku cerrahilerinde bu dalga boyu idealdir. Spesifik durumlarda baĢka dalga boylarında ve avantajları olan lazerler kullanılır. Bu örneklerin arasınde argon (514 nm) ve potasiyum – titanium - fosfat : yttrium – alüminium - garnet (YAG) (532 nm) intraoral vasküler lezyonlarında kullanılmak üzere, holmium : YAG (214 nm) temporomandibular eklemin artroskopisinde kullanılmak üzere, erbium : YAG (2940 nm) cildin kozmetik amaçla düzeltilmesinde kullanılmak üzere ve ıĢıltılı renkte vibrasyon yapan (500 nm ile 800 nm arasında) ile ekstraoral vasküler lezyonlarında kullanılan copper (Cu) - vapor (578 nm) lazerler vardır.
Lazerlerin hemostatik özelliği; postoperatif ödemi azaltarak havayolunda yapılan cerrahi iĢleminde güvenliği (yumuĢak damak, dil kökü veya farinks gibi), minimal skar formasiyonun oluĢturmaları, postoperatif ağrıyı azaltmaları oral ve maksillofasiyal bölgede sağladıkları bazı avantajlarındandır (Strauss, 2000).
Son yıllarda çeĢitli dokuların iyileĢmesini hızlandıran cerrahi ve genel tıp alanına düĢük enerjili lazer tedavisi kullanıma girmiĢtir.
1.3.5. Düşük Enerjili Lazer Tedavisi
DELT olarak da bilinen terapödik lazer tedavisinin sunduğu yararlar sayısızdır.
Cerrahi yaklaĢım olmaksızın uygulanan DEL olmayıĢı avantajı ile beraber bu lazerler ödemin, inflamasyonun ve ağrının azaltmasını sağlar. 30 yıl ve fazla bir süredir tıp, diĢhekimliği, fiziyoterapi ve veteriner hekimliğinde bu lazerler ilgi çekmiĢtir, fakat iyi tanımlanan bir alan olamamıĢtır.
Tedavi edici lazerleri cerrahi lazerlerden ayırmak için kullanılan isimler – soft, soğuk, düĢük yoğunluklu lazer tedavisi ve DELT olmuĢtur. Tedavi edici lazerler klass III medikal cihazları olarak, cerrahi lazerler ise klass IV olarak sınıflandırılmıĢtır. Tedavi edici lazerlerin fotobiyostimülatif veya biyostimülatif etkileri vardır.
DELT çeĢitli dalga boyu, cihaz veya çıkıĢ gücü ile uygulanabilir. Genellikle dokudaki termal etkinin altındaki etkileĢim için güç 1 ile 500 mW arasında olur, fakat cerrahi lazerler de yeniden odaklanıp düĢük enerjili lazerler olarak kullanılabilir. 1980 yıllarında geliĢtirilen lazerler diod aygıtları olup çok pahalı değildir. InGaAlP (indium – gallium – aluminium - phosphide; 630-700 nm) diod lazerler 1990 yıllarında üretilmiĢtir. Yüzeysel yara iyiĢeĢmesinde 25 ile 50 mW arasında çıkıĢ gücü ile HeNe lazerlere bir alternatif olarak kullanılmaktadır.
Dozun hesaplanması – (enerji dansitesi), verilen enerji mW x sn (ör. 100 mW x 10 sn = 1000 mJ = 1J) olarak hesaplanır. Doz önerileri saniye veya dakika olarak bilinen spesifik lazerin özelliklerine göre yapılır. Bazı önerilen tedavi dozları;
gingival dokuda 2 ile 3 J/cm² haftada 3 defa, kaslarda 4 ile 6 J/cm² haftada 2 veya 3
defa, TME‟de 6 ile 10 J/cm² haftada bir veya iki defa, diĢe direkt olarak veya apeksin üstünde ve kemik yapılarında indirekt olarak 2 ile 4 J/cm² dir.
Mekanizması – DELT‟nin kullanım prensibi vücut hücrelerine direkt olarak biyostimülatif ıĢık enerjisinin uygulamasına dayanmaktadır. Hücresel fotoreseptörler (ör. sitokromoforlar ve antena pigmentleri) DEL ıĢığını absorbe edebilirler ve onu mitokondrilere transfer edip hücresel yakıt yani adenozin tri fosfat üretebilirler.
Terapödik lazerlerin etki ve mekanizmasını açıklayan en çok bilinen teorilerden biri fotokimyasal teoridir. Bu teoriye göre ıĢık belli moleküller tarfından absorbe olup ardından birçok biyolojik olaylar gerçekleĢir. DüĢünülen fotoreseptörlerin arasında endojenoz porfirinler ve sitokrom C - oksidaz gibi solunum zincirinde yer alan moleküller mevcuttur ve onlar adenozin tri fosfat üretiminin yükselmesine sebep olurlar. Proteinlerin fotosenzitivitesi (ıĢığa karĢı duyarlılığı) iyi bilinnir. 300‟den fazla fotokimyasal olarak duyarlı olan ve düĢük ıĢık enerjisini toplayabilen proteinler vardır. Ġnsan vücudunda en iyi bilinen fotokimyasal olarak aktif reseptörlerin arasında gözdeki rod ve cone pigmentleri yer almaktadır. Bununla beraber beyindeki ensefalopsin ve pineal bezdeki pinopsin gibi baĢka insan fotoreseptörleri insan hayatında ıĢığın önemini gösterir.
Kontraendikasyonları – tedavi edici lazerler 30 yıldan daha uzun bir süredir kullanılmaktadırlar. ġu ana kadar literatürde bu lazerlere iliĢkin hasta hasarı raporları yoktur ve anlamlı riski olmayan medikal aygıtlar klas III lazerler olarak tanımlanır.
Göz hasarı riski minimal de olsa özellikle çıkıĢ gücü yüksek ve görülmeyen spektrumunda olan lazerlerde bu risk dikkate alınmalıdır. Dental tedavi edici lazerlerin kontraendikasyonları olmamasına rağmen bazı yan etkileri mevcuttur.
Malign Ģüpheli bölgeler herhangi biri tarafından değil kesinlikle uzmanlar tarafından tedavi edilmelidir. Lazer ıĢığı koagülasyon hastalıkları olan hastalarda dikkatli kullanılmalıdır.
Klinik uygulamaları – diĢhekimliğinde DELT uygulamaları birçok klinik durumlarda yapılır. Ġntraoral tedavilerde genelde 2 ile 4 J ve ekstraoral tedavilerde 4 ile 10 J arasında enerji gücü kullanılır. Postoperatif DELT‟sinin kullanım amacı en az konforsuzluk ve ağrı ile iyileĢme sürecini kısaltmaktır. Bu tedavi birçok dental iĢlemlerde uygulanabilir. DELT çekim önce ve sonrası çekim sahasında uygulanarak erken ve daha iyi bir iyileĢme elde edilir. Oshiro klinik ve laboratuar olarak DELT‟sinin değiĢik dalga boyu kullanarak çekim boĢluğunun iyileĢmesi üzerine
etkisi incelenmiĢtir. Neodium: YAG, Hellium-Neon (HeNe), ve Gallium- Alüminium-Asbest (GaAlAs) diod lazerlerle ıĢınlanan bölgelerde lazerli olmayan bölgelere göre daha hızlı yara iyileĢmesi ve kemik formasyonu izlenmiĢtir. BaĢka bir DELT‟nin etkisini deneysel olarak gösteren bir çalıĢmada laboratuar farede kemik indüktif maddesi olarak kemik morfojenik protein kullanılmıĢtır. Bu çalıĢmada BMP‟nin stimüle edici etkisinin yanında DELT‟nin farklılaĢmamıĢ mezankimal hücreleri osteoblastlara dönüĢmelerini stimüle edip osteogenezisin artmasında olumlu bir etkisi olduğu gösterilmiĢtir. DELT‟sinden sonra yükselen kanlanma inorganik tuzların ilgili bölgeye gelmesi ve kemik formasiyonunda artması ile sonuçlanır (Sun, 2004).
DELT‟nin kemik iyileĢmesi üzerindeki etkisi ile ilgili çalıĢmalar lazerin olumlu etkisini (Garavello - Freitas ve ark., 2003; Blaya ve ark., 2008; Oliviera ve ark., 2008) gösterirken bir kısım çalıĢma sonuçları da (Kim ve ark., 2007; Miloro ve ark., 2007) DELT‟in klinik çalıĢmalarında kullanılmadan önce daha fazla deneysel çalıĢmalara ihtiyaç olduğunu göstermiĢtir.
1.4. Kemik Mineral Dansitesinin (KMD) Ölçme Yöntemleri
Konvansiyonel radiyografi tekniği kemik mineral dansitesinin ölçülmesinde kullanılan ilk tekniktir. Son yıllarda ise tek ve çift foton absorbsiyometrisi, kantitatif bilgisayarlı tomografi, tek ve çift x - ıĢınlı absorbsiyometrisi kullanıma girmiĢtir.
1.4.1. Konvansiyonel Radyografi
Konvansiyonel radiyolojik teknikler kemik kütlesi miktarı, histolojisi ve morfolojisi ile ilgili kabaca bilgi verebilir. Ancak kemik kütlesindeki yaygın veya bölgesel azalmanın saptanabilmesi için 20% - 40% oranında değiĢim olması gerekmektedir.
1.4.2. Radyogrametri
Kortikal kemik kalınlığının ölçülmesine olanak sağlayan radyogrametri yönteminde çok az radyasyon alınır. Ancak bu yöntemle sadece kemik hacminde meydana gelen
