XV. MÄ°LLÄ° TÃœRK ORTOPEDÄ° VE TRAVMATOLOJÄ° KONGRE KÄ°TABI

ABSTRAKTLAR, BÖLÜM 14: ARAÅžTIRMALAR

<< | Ýçindekiler | >>

FULL-THICKNESS EKLEM KIKIRDAK DEFEKTLERÄ°NÄ°N SERBEST OTOJEN PERÄ°OST GREFTLERÄ° Ä°LE ONARIMINA ARALIKLI AKTÄ°F VE PASÄ°F HAREKETÄ°N ETKÄ°SÄ°

Eklem defektlerinin iyileşmesinde erken hareketin yararı önceki çalışmalarda gösterilmiştir. Bu araştırmanın amaç periost ile greftlenmiş full-thickness eklem kıkırdak defektlerinin kondrojenik potansiyeli üzerinde aralıklı aktif ve pasif hareketin etkisini belirlemekti. Otuz adolesan tavşanın her birinin femoral eklem kıkırdağında oluşturulan 2 mm. genişliğindeki full-thickness defektin tabanına tibiadan alınan serbest otojen periost grefti, greftin kambium tabakası ekleme bakacak şekilde yerleştirilerek defektin kenarlarından dikildi. Tavşanlar ameliyat sonrası üç hafta kafes içerisinde devamlı aktif hareketle veya üç haftalık çalışma süresi boyunca günde dört saat pasif hareket yaptırılmalarını takiben kafes içerisinde araklıklı aktif hareketle izlendiler. Hayvanlar 3. haftanın sonunda öldürülerek defektlerin histolojik incelemesi yapıldı. Devamlı aktif hareketin etkisi altında ve gerekse aralıklı aktif ve pasif hareketin etkisi altında serbest otojen periost greftleme kıkırdak defektlerinin biyolojik onarımının uygun gelişimini sağlamış, ancak aralıklı aktif ve pasif hareketin birlikte uygulanmasının iyileşmeyi hızlandırdığı ve oluşan dokunun histolojik görünümünün diğer gruplardan daha iyi olduğu saptanmıştır.

GiriÅŸ

Sinovyal eklemlerde, eklem yüzeyini oluşturan hiyalen kıkırdak, özel yoğun bir bağ dokusu olup, bol ekstrasellüler matriks içerisine yerleşmiş seyrek kıkırdak hücrelerinden oluşur. Eklem kıkırdak dokusunda damar ve sinir yapıları bulunmaz. Kıkırdağın metabolik gereksinimleri tamamen sinovyal sıvıdan sağlanır (1) Herhangi bir nedenle eklem kıkırdağından bir hasarlanma meydana geldiğinde onarılma ve yenilenebilme kapasitesi oldukça kısıtlıdır(2,4)

Bir yandan eklem kıkırdağının bilinen bu sınırlı kapasitesi, diğer yandan protezli eklemler için yaş ve protez ile ilişkili sınırlamalar, ortopesdistleri geniş, fulltchkness eklem kıkırdak kaybının olduğu durumlarda, bu defektlerin biyolojik onarım yoluyla tedavi edilmesini araştırmaya yöneltmiştir.

1930'da Ham, periostun kambium tabakası hücrelerinin, sinovyal ortamda hem osteojenik ve hem de kondrojenik hatların her ikisi boyunca farklılaşma yeteneği olduğunu göstermiştir(5). Rubak ve ark., tavşanların diz eklemlerindeki defektlerin onarımı için serbest periost greftlerini kullanmışlar ve ameliyat sonrası bir kafes içerisinde aralıklı aktif harekete bıraktıkları tavşanlarda hiyalen kıkırdağın oluştuğu, oysa bir alçı içerisinde immobilize ettikleri tavşanlarda fibröz kıkırdak yapımının baskın olduğunu bildirmişlerdir(6). Robert B. Salter, eklem kıkırdak defektlerinin onarımı için biyolojik bir görüş olarak sinovyal eklemlere devamlı pasif hareketi uygulamıştır. Salter, devamlı pasif hareketin, biyolojik bir ortam sağlayarak kıkırdak dokusunun onarılma ve yenilenebilme kapasitesini olumlu etkilediğini gösterilmiştir(7).

Biz bu çalışmada birlikte uygulanan araklıklı aktif ve pasif hareketin otojen periost ile greftlenmiş kıkırdak lezyonlarının iyileşmesi üzerindeki etkisini araştırdık.

Materyal ve Metod

Araştırma, İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi Deneysel Araştırma Laboratuarı ve Patoloji Ana Bilim Dalı olanakları ile yapıldı. Çalışmamızda ağırlıkları 20002500 gram arasında değişen 30 adet, Yeni Zelenda tipi, Albino dişi adolesan tavşan kullanıldı. Genel anestezi; Ketalar (Ketamine) 40 mg/kg+Rompun (Xylazine) 5 mg/kg ile sağlandı. Tavşanlar, tedavi protokolüne göre üç gruba ayrıldı. 1. gruptaki 10 tavşana 1. basamakta, sol diz ekleminde 7 cm. lik longitüdinal cilt kesisi ile ekleme girildi. İnce çızıl ile femur distal uçunda yaklaşık 2 mm. genişlik ve 3 mm. derinliğinde kanayan subkondral kemiğe kadar uzanan geniş, full-thickness bir defekt oluşturuldu. 2. basamakta, kesinin distal ucunda proksimal tibia üzerinde anteromedialde 10 x 30 mm. boyutlarında keskin disseksiyonla dirkdörtgen şeklinde periost grefti elde edildi. 3. basamakta, tibiadan alınan bu serbest periost grefti, greftin akbium (derin) tabakası eklem yüzüne bakacak şekilde distal femurdaki defektin tabanı üzerine yerleştirildi ve her iki kenarından sinovyal membrana birer adet 5-0 Dexon ile dikildi.

Bu gruptaki tavşanlar, ameliyat sonrası ilk gün kafes içerisinde tutulmalarını takiben üç hafta boyunca günde 4 saat kafes dışına alınarak devamlı pasif hareket düzeneğine yerleştirildiler ve ameliyat edilen diz eklemine 40 derece fleksiyondan 110 derece fleksiyona gelecek şekilde dakikada 70 derecelik fleksiyon genişliği sağlayan pasif hareket yaptırıldı. Pasif hareket tamamlandığında günlük aktivitelerine izin verilecek şekilde kafes içerisine alındılar. (aralıklı aktif ve pasif hareket grubu = AAH+PH) (Şekil 1 ).

2. gruptaki 10 tavşan için de aynı cerrahi işlem uygulandı. Ancak bu gruptaki tavşanlar ameliyattan hemen sonra kafes içerisine alınıp günlük aktivitelerine izin verilerek üç hafta boyunca devamlı aktif hareketle izlendiler. (devamlı aktif hareket grubu = DAH) 3. gruptaki 10 tavşana ise cerrahi işlemin sadece 1. basamağı uygulandı. Diz eklem kıkırdağında defekt oluşturulduktan sonra greft konulmadı. Bu gruptaki tavşanlarda cerrahi sonrası hemen kafeslerine alınarak üç hafta boyunca devamlı aktif hareket yapmak üzere kafes içerisinde günlük aktivitelerine izin verildi. (kontrol grubu) 3. haftanın sonunda tavşanlara Penthotal Sodium 100 mg/kg kulak veninden hızlı verilerek ötenazi uygulandı. Orjinal kesi yerinden geçerek diz eklemleri açığa çıkarıldı, gözle muayenesinden sonra distal femur osteotomize edilerek kesitler alındı ve histolojik muayene için, Hematoxylin-Eosin (H-E) ile ve matriksin metakromazisini değerlendirmek için Toluidine-mavisi ile boyandı. Tavşanların diz eklemleri ve defekt oluşturulan bölgeleri O'Driscoll ve ark. nın tanımladığı şekilde mikroskopik ve histolojik olarak incelendi (8). Histolojik bulgular, O'Driscoll ve arkadaşlarının kullandığı histolojik skorlama sistemine göre yuanlandırılarak maksimum 20 puan üzerinden değerlendirildi. Her gruptaki puanlar toplam puana göre yüzde ile hesaplanarak iyileşmenin total indeksi bulundu. İyileşmenin total indeksine göre histolojik başarı durumu belirlendi. İstatistikle değerlendirmede Kikare testi ve Kruskall-Wallis varyans analizi metodları kullanıldı.

Bulgular

Onarım dokusundaki makroskopik bulgular tablo 1'de ve mikroskopik bulgular tablo 2'de özetlendi.

İyileşmenin Total İndeksi: Her grup O'Driscoll ve arkadaşlarının tanımladığı şekilde maksimum 20 puan üzerinden değerlendirildi ve histolojik puanların toplamı iyileşmenin total göstergesi olarak hesaplandı(8). Buna göre 1. grupta total indeks, 15.2±0.66 iken, 2. grupta 1 1.8±6.16 ve 3. grupta 5.4±2.58 idi. Bu sonuçlara 1. gruptaki iyileşmenin diğer gruplara göre daha iyi olduğunu göstermektedir.

Tartışma

Hasarlanan bir ekleme ameliyattan hemen sonra hareket vermenin veya eklemi immobilize etmenin kıkırdağın iyileşmesine etkilerini araştıran çok sayıda çalışma yapılmıştır(8,9) İmmobilize edilen bir eklemde sinovyal sıvının volümü azalır. Sinovyal sıvı miktarında azalma eklem kıkırdağının beslenmesini azalttığı gibi sürtünme ve bası ile eklem kıkırdağını injüriye daha duyarlı yapar. Collins, hareket ve yük vermenin hiyalen kıkırdağa doğru farklılaşmaya neden olduğunu bildirmiştir (7).

Gülman ve Karagöz,(11) Argün ve ark,(12) Rubak ve ark,(6) ve Niedermann ve ark,(13) otojen periost greft uygulanmasını takiben aralıklı aktif hareketin eklem kıkırdağındaki full-thickness defektlerin iyileşmesini stimule edeceğini belirtmişlerdir. Aktif hareketle karşılaştırıldığında devamlı pasif harektin eklem kıkırdağının beslenme ve metabolik aktivitesini artırdığı, özellikle iyileşmenin ilk bir kaç haftasında pluripotensiyel mezenşimal hücrelerin eklem kıkırdağına farklılaşmasını stimule ettiği ve bu yüzden kıkırdağın rejenerasyonu için önemli bir stimulus oluşturduğu gözlenmiştir. DPH'in etkisi eklem kıkırdağındaki full-thickness defektlerin otojen periost greftleri ile onarımında da görülmüştür. O'Driscoll ve ark., serbest ·otojen periostal greftler ile eklem kıkırdağındaki geniş full-thickness defektlerin onarımında özellikle ameliyat sorası hemen başlanan ve iki hafta süre ile uygulanan DPH ile hiyalen kıkırdağın oluştuğunu ve bu oluşan kıkırdağın tavşanlarda belirgin bir bozulma olmaksızın en az bir yıl süre ile dayanıklılığını koruduğunu göstermişlerdir(14) (Şekil 2 , Şekil 3 , Şekil 4 , Şekil 5 ).

Defektlere serbest otojen periost greftleri nakledilmesini takiben kafes içerisinde aktif harekete bıraktığımız tavşanlarda ise üç haftada defektlerin %40'ının yumuşak, eklem kıkırdağından daha açık renkte ve kondrositlere doğru farklaşmaya başlayan inkomplet differansiye mezenşimal doku ile, defektlerin %40 ının gri-fibröz bir doku ile ve defektlerin kalan %20 sinin hiyalen benzeri kıkırdak doku görünümünde bir doku ile onarıldığını gördük. Bu bulgularımızın, Gülman ve ark.nın,(11) Argün ve ark.nın(12) ve Rubak ve ark.nın(6) üç hafta aktif harekete bıraktıkları tavşanlardaki defektlerde oluşan onarım dokusuna benzerdi. Bu çalışmamızda greft nakledilen ve araklıklı aktif ve pasif harekete bırakılan tavşanlarda üç haftada diz eklemlerinin ve defektlerin makroskopik değerlendirmesinde, defektlerin normal veya normale yakın düzgün, bitişik kıkırdaktan daha yüksek seviyede parlak beyaz, sedefimsi görünümde bir doku ile onarıldığını gördük. Mikroskopik değerlendirmede ise deffektlerin %60'ının hiyalen benzeri kıkırdak ile onarıldığının görülmesi ile bu yöntemin en az DPH kadar eklem kıkırdağını onarımını stimule edeceği sonucuna varılmıştır. Ancak yeni oluşan dokunun yüzey düzgünlüğü, yapısal bütünlüğü ve komşu kıkırdağa bağlanması O'Driscoll ve ark.nın(8) çalışmasında elde edilen sonuçlar kadar iyi değildi. Aralıklı aktif ve pasif hareket uyguladığımız tavşanlarda elde ettiğimiz sonuçlar özellikle predominant dokunun yapısı ve total iyileşmenin göstergesi olarak hesaplanan histolojik puanlama göz önüne alındığında aktif harekete belirgin üstün idi.

Sonuç

Periostal greftlemeden sonra hiyalen benzeri kıkırdak doku görünümünün periostal hücrlerin kondrojenik farklılaşma potansiyeline ilaveten, başka çeşitli faktörlerle de bağlı olabileceğini düşünmekteyiz. Bu faktörlerden biri, sinovyal sıvıdır. Sinovyal sıvı, kıkırdak proliferasyonu için yeterli bir besin kaynağıdır ve kondrotrofik özelliklere sahiptir. Diğer bir faktör ise kondrositlerdir. Biz bu çalışmada eklemleri hiç bir şekilde immobilize etmeyerek kondrositleri statik yüklenmeye maruz bırakmadık ve ekleme bir miktar yüklenmeye için verecek şekilde aralıklı aktif ve pasif hareket uygulayarak kondrositler için sıklık bir yüklenme sağladık. Gerek sinovyal bir ortam sağlamamızın gerekse ekleme siklik bir yüklenme vermemizin kıkırdak oluşumunu uyarak onarımın kalitesini artırdığını düşünmekteyiz. Bu araştırma ile sinovyal sıvı ortamında serbest periostal greftlerin kondrojenik potansiyeli ve periostal neokondrojenezise araklıklı aktif ve pasif hareketin stimule edici etkisi gösterilmiştir. Bu deneysel çalışmanın olumlu sonuçları, hastalık veya hasarlanma nedeni ile eklem yüzeyindeki geniş, full-thickness defektlerin, aralıklı aktif ve pasif hareketin etkisi altında, serbest otojen periost greftleri ile biyolojik onarımının mümkün olduğunu ve böyle biyolojik onarımın özellikle adolesanlar ve genç erişkinlerdeki kıkırdak defektlerinin tedavisinde bir eklemin eksizyonu ve protez ile replasmanına değerli bir alternatif olarak yararlanılabileceğini göstermektedir. Ancak, gerek deneysel ve gerek klinik olarak serbest periost greftlerinin kondrojenik potansiyellerini en fazla ne kadar muhafaza edebileceklerini ve klinik olarak uygulanılabilirliğini belirleyecek daha ileri çalışmalara gereksinim vardır.

Referanslar

1. Buckwalter JA. Musculoskeletal Tıssues and the musculoskeletal System. In: Weinstein SL and Buckwalter JA. Turek's Orthopaedics Principles and Their Application Fifth Edition Phiadelphia J.B. Lippincoot Company 2:13-66, 1994.

2. Mankin HJ. The Response of Articular Cartilage To Mechanical Inwiry. the Journal of Bone and Joint Surgery 64-A: 460-66, 1982.

3. Sokoloff L. The Remodeling of Articular Cartilage. Rheumatology.7:11-18, 1982.

4. Calandruccio RA Gilmer S. Profliferation, Regeneration and repair of Articula Cartilage of Immature Animals. The Journal of Bone and Joint surgery 44-A: 431-55, 1962.

5. Ham AW. A Histological Study of the Early Phase of Bone repair. The Journal of Bone and Joint Surgery 12:827 1930. (abs)

6. Rubak JM, Poussa M, and Ritsila V. Chondrogenesis in Repair of Articular Cartilage defects in Free Periosteal Grafts in Rabbits. Acta Orthop Scand 53:181-86, 1982.

7. Salter RB, Simmonds DF, Malcolm BW. The Biological Effect of Continuous Passive motion on the Healing of Full-Thicknes De fects in Articular Cartilage. (An Experimental Ä°nvestigaiton The Rabbit) The Journal of Bone and Joint Surgery 62-A: 1232-51, 1980.

8. O'Driscoll SW, Keeley FW, and Salter RB. The Chondrogenic Potential of Free Autogenous Periosteal Grefts for Biological Resurfacing of Major Full-Thickness Defects in joint Surfaces Under the ınfluence of Continuous Passive Motion. An experilmental investigation in the rabbit. The Journal of Bone and Joint Surgery 68A:1017-34, 1986.

9. Videman t. connective Tissue and Ä°mmobilization. Kye Factors in musculoskeletal Degeneration. Clinical Orthopaedics and Releated Research 221:2632, 1987.

10. Veldhuizen JW, Verstappen FTJ. Vroemen JPAM, Kuipers H, Greep JM. Functional and Morphological Adaptations Following Four Weeks of Knee Ä°mmobilization. Int J Sports Med 14:283-87, 1993.

11. Gülman B, Karagöz F. Artikuler kıkırdak Lezyonlarını Serbest Periost Greftleri ile Onarımı. Ortop Trav ve rehab Dergisi 2:1-7 1988.

12. Argün M, Baktır A, Türk CY, Tuncel M, Üstdal M, Ökten T, Karakaş ES, Kıkırdak Defektlerinin Devamlı Akiff Hareket Altında Serbest Otojen Periost Grefti ile Tamiri. Artroplasti Artroskopik Cerrahi 5:9-15, 1994.

13. Niedermann B, Boe, S, Lauritzen J, rubak JM. Glued Periosteal Grafts in the Knee. Acta Orthop Scand 56:457-60, 1985

14. O'Driscoll SW, Keeley F.W., Salter RB. Durability of Regenerated Articular Cartilage Produced by Free Autogenous Periostal Grafts in Major Full-Thicness Defects in Joint Surface Under the Influence of Continious Passive Motion A Follow-Up Report at One Year. The Journal of Bone and Joint Surgery 70-A: 595-606, 1998.