Tavşanlarda kırık iyileşmesinde helyum-neon (He-Ne) ve galyum-alüminyum-arsenit (Ga-Al-As) lazerin kallus formasyonu ve mineral yoğunluğu üzerine etkilerinin deneysel araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, Helyum Neon (He-Ne) ve Galyum Alüminyum Arsenit (Ga-Al-As) lazerin kırık iyileşmesini hızlandırıcı etkisinin, kırık uçlarının osteojenik tabakasının kaynaşması için gerekli periostal ve endostal kallus oluşumunu erken dönemde sağlayıp sağlamadığının araştırılması ve buna bağlı olarak internal veya eksternal fiksasyonda kullanılan gereçlerin uzaklaştırılması için beklenmesi gereken periyodun kısaltılması ve erken fonksiyon kazandırılması amaçlanmıştır. Çalışmanın materyalini yaşları ortalama 8-9 aylık, 60 adet beyaz Yeni Zelanda tavşanı oluşturdu. Bu çalışma iki bölüm halinde gerçekleştirildi. Birinci bölümde tibia’da defekt, ikinci bölümde ise deneysel kırık oluşturuldu. Her iki bölümde de n=30’ar adet tavşan uygulama için kullanıldı. Tavşanlar her bölümde Kontrol, He-Ne ve Ga-Al-As Lazer grubu olarak n=10’arlı üç gruba ayrıldı. Operasyondan bir gün önce ve postoperatif 7., 14., 21. ve 28. günlerde tavşanların tibia’larının Antero-Plantar (A-P) ve Medio-Lateral (M-L) pozisyonlarda radyografileri alındı. Postoperatif radyografiler kırık ve defektli bölgelerdeki kallus formasyonu açısından değerlendirildi. Operasyondan bir gün önce ve postoperatif 7., 14., 21. günlerde kalsiyum (Ca), fosfor (P) ve alkalen fosfataz (ALP) ölçümleri için kan alındı. He-Ne lazer grubunda, operasyon bölgesine He-Ne lazer (632.8 nm) gün aşırı, 1000 Hz dozunda (9J) ve 15 dakika, Ga-Al-As lazer grubunda ise Ga-Al-As lazer (904 nm) günaşırı, 1000 Hz dozunda (13.5J) ve 15 dakika süre ile toplam 12 seans uygulandı. Postoperatif 14. günde operasyon bölgesinden histopatolojik inceleme için kemik doku örneği alındı. Tüm olguların 35. günde ötenazi yapılmasını takiben, operasyon bölgesinden histopatolojik inceleme ve kemik külünden Ca, P ve Ham kül ölçülmesi amacıyla iki ayrı doku örneği daha alındı. Kandan ölçümleri yapılan Ca, P ve ALP, kemik külünden ölçümleri yapılan Ca, P ve ham kül bulguları istatistiki olarak değerlendirildi. Tavşanlardaki Ca metabolizmasının farklı olması nedeniyle He-Ne ve Ga-Al-As lazerlerin kan Ca oranları üzerine anlamlı etkileri saptanamadı (p>0,05). Histopatolojik inceleme sonucunda He-Ne ve Ga-Al-As lazerin osteoblastik hücre gelişimini ve buna bağlı olarak da kemik rejenerasyonunu destekleyebileceği yönünde bulgular saptandı. Kemikte ham kül değerinin He-Ne lazer grubunda artmış olduğu saptandı (p<0,05). Bu artışın, lazerin diğer mineraller üzerindeki pozitif etkilerinden kaynaklanmış olabileceği düşünülmektedir. Radyolojik incelemede Ga-Al-As lazer uygulanan olgularda kallus yoğunluğu ve kırık iyileşmesinin daha iyi olduğu, ALP aktivitesi üzerine ise He-Ne lazerin özellikle erken dönemde daha etkili olduğu saptandı. Bu çalışmada implantların erken uzaklaştırılmasını ve hastaya erken hareket verilmesini destekleyici kallus formasyonunun ve mineral yoğunluğunun (Ca, P) özellikle tibianın kortikal kısmında yeterli olmadığı kanısındayız. He-Ne ve Ga-Al-As lazerlerin hasarlı kemik dokusu onarımını aktive ederek kemik rejenerasyonunu artırdığı görüşlerini destekleyebilecek bulgularımız olsa da, gerçekleri saptamak için, özellikle klinik olgular üzerinde birçok araştırma yapılmasının gerekli olduğu görüşündeyiz.

The aim of the study is to evaluate the effects of Hellium Neon (He-Ne) and Gallium Aluminium Arsenide (Ga-Al-As) laser on the promotion of fracture healing and on the early formation of periosteal and endosteal callus formation so as to shorten the replacement period of the tools used for external and internal fixation and to gain earlier function capability. A total of 60, 8-9 month old New Zealand White rabbits were used for the study. The experimental model was divided into two groups. Standart fixed round holes were created on the tibias in the first group. In the second group the tibias were transversally osteotomized. In both groups 30 rabbits were used. Each group were divided into 3 sub-groups as Control, He-Ne and Ga-Al-As groups each consisted of 10 rabbits. Radiograms of the tibia were taken in Antero-Plantar (A-P) and medio-lateral (M-L) positions preoperatively and on 7th , 14th, 21st and 28th days postoperatively. Callus formations on the osteotomy sites and on hole defects were evaluated. Blood samples were taken preoperatively and on 7th, 14th and 21st days postoperatively for calcium (Ca), phosphorus (P) and alkalen phosphatase (ALP) analysis. In laser groups a dose of 1000 Hz. were used for both He-Ne (632,8 nm, 9J) and Ga-Al-As (904 nm, 13.5J) groups during 15 minutes at one day intervals for a total of 12 sessions. Postoperatively on the 14th day, bone samples were taken for histopathological analysis. Postoperatively on the 35th day the animals were euthanised and bone samples were taken for both histopathological and bone ash analysis. Blood Ca, P and ALP and also Ca, P and ash content of the total bone ash were statisticaly analysed. No significant differences were observed (p>0,05) in blood Ca levels in laser groups which the reason is thought to be the different Ca metabolism in rabbits. Histological analysis showed that He-Ne and Ga-Al-As stimulated the osteoblastic activity in combination with a regeneration in the bone tissue. The bone ash value was found to be higher (p<0,05) in the He-Ne laser group. In the radiological evaluation, fracture healing and callus formation was found to be better in the Ga-Al-As group. For the ALP activity, He-Ne laser was detected to be more effective especially in early period of bone healing. We believe that the callus formation and mineral intensity of the newly formed bone was not strong enough for the implant extraction or for an early movement capability of the patient. Although we believe that He-Ne and Ga-Al-As lasers stimulated the repair process of injured bone tissue and also activated the regeneration process of bone by the stimulation of ossification; further studies are needed to elucidate the effects of low power laser therapy on bone regeneration process.