Tavşanlarda lomber posterolateral füzyon üzerine direkt elektrik akımının etkisi

Abstract

Deneysel spinal fûzyon modelinde; lomber posterolateral fûzyon iyileşme sürecinin, radyolojik, histolojik ve biyomekanik özellikleri üzerinde, sadece ototog kemik greftin kullanıldığı fûzyon ile ototog kemik grefte elektrik stimülasyonunun uygulandığı füzyonun karşılaştırıldığı bu çalışmamızda; elektriksel stirnülasyonun, fûzyon üzerindeki etkisini değerlendirmek ve halen klinik kullanımda olan, 20 miaoamperlik akım He, ilk kez kullanılacak olan 50 mikroamperlik akımlarda, artan akım değerleri ile, füzyonun arttırılıp arttırılamayacağının belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmamızda, ortalama 2 kg ağırlığında, 35 adet Yeni Zelanda tipi beyaz tavşan ile 4 grup oluşturuldu. Kontrol grubunu oluşturan (n:7) tavşanların sadece L5-L6 transvers proçesleri bilateral dekortike edildi. Deney grubunu oluşturan tavşanlarda (n:28), bilateral posterior inak kanatlardan alınan ototog kemik greft ile L5-L6 intertransvers proçes füzyonu gerçekleştirildi ve ekstemal olarak yerleştirilen güç kaynağının kabtoları direkt olarak greft üzerine tatbik edildi. Akım verilmeyen grupta (n:10) güç kaynağı inaktif durumda iken, düşük akım grubunda (n:9) 20 mîkroamper değerinde, yüksek akım grubunda (n:9) ise, 50 mikroamper değerinde direkt elektrik akımı uygulandı. Kaybedilen üç tavşan ve subklinik enfeksiyon tespit edilen bir tavşan dışında, geri kalan deney grubundaki tavşanların tümü, cerrahi girişimden 6 hafta sonra sakrifıye edilip, radyolojik, histolojik ve manuel olarak değerlendirilerek, biyomekanik teste tabi tutuldu. Radyolojik derecelendirme, manuel palpasyon ve biyomekanik test sonuçlan, akım verilmeyen gruptan yüksek akım grubuna doğru artış gösteren bir eğilim sergiledi. Yüksek akım grubu, akım verilmeyen grup ile karşılaştırıldığında fûzyon kitlesinin sertliğinde %39'luk, kuvvetinde ise %34'lük bir artış gözlendi (Sertlik için p<0,01, Kuvvet için, p<0,05). Histolojik inceleme, akım verilmeyen grup ile karşılaştırıldığında, yüksek akım grubunda fûzyon kitlesinin kemk formasyonundaki kalitatif artışı gösterdi. Çalışmamızda, posterolateral lomber füzyon oranlarının, direkt elektrik akımı stîmüiasyonu ile ampere bağımlı olarak arttığı saptanılmıştır. Bu çalışmanın, spinal artrodezin füzyon gücünü arttırmak amacıyla, halen klinik kullanımda olan 20 mikroamper değerinde elektriksel stimûlasyona, alternatif oluşturacak yeni stimülasyon değerlerinin belirlenmesinde sürdürülen araştırmalara, bir temel oluşturacağı kanısındayız.

In this study, posterolateral lumbar intertransverse process fusion using a rabbit model with autologous bone graft and direct current stimulation was compared with fusion obtained by using autologous bone graft alone. In order to evaluate the efficacy of current stinulation on fusion, 50 µA current delivered by an implantable direct current stimulation was compared with 20 µA current which is sbll preferred in dinical practice. Thirty-five New Zealand white rabbits weighing an average of 2.0 kg were separated in four sbJdy groups. In the control group (n:7) rabbits underwent bilateral L5-L6 transverse process decortication. In the experimental group all of the animals underwent an L5-L6 intertransverse process fusion with an autogenous bone graft obtained fi'om bilateral posterior mac crests. In the experimental groups crirect current stimulator was implanted in all the rabbits subcutaneously and the cable of the stinulator was applied directly on the grafts. The animals were then divided randomly into three experimental groups: The sham group (no:10), low current (20 µA) stimulator group (no:9) and high-current (50 µA) stimulator group (no:9). Four rabbits were exduded from the study, three because of anesthesiological complications, and one because of subclinical infection. At the end of the sixth postoperative week an the animals were sacrificed and the spinal fusions were evaluated radiologically, histologically and manually as wen as by biomechanical testing. Radiological grades, manual palpation, biomechanical test results showed an increasing trend of fusion from the low current group to high current group. When compared the no current group, in the high-current stimulation group, 39% and 34% increase in sliffi iess and strength was observed respectively. Histological analysis revealed a qualitative increase in the fusion mass in the high current group as compared to the nonfunctioning group. Results of this study suggests that posterolateral lumbar fusion rates canbe increased by direct electrical current stiroolation in a dose dependent manner. In an attempt to increase the biological environment of spinal arthrodesis this study may provide a basis for the ongoilg studies in terms of providing an alternative for 20 µA electrical stimulation which is still in clinical use.