Tavşan kulağı kondrokutan kompozit greft modelinde minoksidil ve iloprost kullanımının kompozit greft yaşayabilirliğine etkisi

Abstract

Giriş ve Amaç: Plastik cerrahide tümör rezeksiyonu ya da travma sonrası oluşan kıkırdak ve cilt içeren doku defektlerinin onarımında kompozit greftleme sıklıkla başvurulan bir rekonstrüksiyon yöntemidir. Kompozit greftleme yüzyıllardır kullanılmaktadır ve bu süre boyunca nekroz cerrahlar için büyük bir problem olarak kalmıştır. Kompozitgreft sağkalımını artırmaya yönelik, alıcı saha veya greft üzerinde yapılan cerrahi ya da medikal müdahalelerle elde edilen klinik başarı sınırlıdır. Bu çalışmanın amacı minoksidil ve iloprost isimli vazodilatatör ilaçların sağladığı vazodilatasyonve anjiogenez etkilerini tavşan kulaklarındaki kompozit greflerde topografik, sintigrafik ve histopatolojik olarak değerlendirmektir.Gereçler ve Yöntem: Çalışmada denek olarak 3-3.5 kg arasında değişen 12 adet erkek Yeni Zellanda tavşanı kullanıldı. Denekler, Grup 1:Kontrol grubu, serum fizyolojik uygulanan grup(n=3),Grup 2: Minoksidil uygulanan grup (n=3),Grup 3: İlioprost uygulanan grup (n=3),Grup 4:İlioprost ve Minoksidil birlikte uygulanan grup (n=3) olarak planlandı. Cerrahi işlem öncesi gruplardaki havyanlara 7 gün süreyle kontrol grubuna serum fizyolojik,çalışma gruplarına ise %5 lik minoksidil sprey ve 20 mcg/ml dozunda hazırlanan iloprost topikal olarak uygulandı. Yedi günün sonunda model olarak her bir tavşanın her bir kulağına dış kulak yoluna 2 cm mesafeden itibaren başlanarak 2 cm aralıklar ile 2 adet 2 cm çapında sirküler tam kat kondrokutan kompozit greft modeli uygulandı. Kondrokutan greftler geriye kalan kulak dokusundan tam olarak ayrıldıktan sonra 90 derece saat yönünün tersine döndürülerek tekrar alıcı yatağa sütüre edildi.İşlem sonrası yine gruplara uygun olarak topikal ilaç uygulanmasına 21 gün süreyle devam edildi. Kompozit greftleme işlemi sonrası 0, 1, 3, 7, 14 ve 21. günlerde kompozit greftlerin fotoğrafları çekilerek makroskobik gözlem yapıldı. 21. Günde sintigrafik inceleme için Tc-99 Sestamibi ile greftlere olan kan akımıve kompozit greft yaşayabilirliği kantitatif olarak değerlendirildi. Sintigrafik inceleme sonrası tavşanlar sakrifiye edilip greft alanları topografik ve histopatolojik inceleme için etrafındaki 1 cm'lik alıcı dokuyla birlikte en blok olarak eksize edildi. Topografik inceleme için tüm greftler 30 cm mesafeden anterior ve posterior yüzlerden fotoğraflandı. Elde edilen dijital fotoğraflar, Digimizer Image Analysis Software (MedCalc Software, Ostend, Belgium) ile analiz edilerek nekrotik ve yaşayan alan oranları anterior ve posterior yüzler için ayrı ayrı hesaplandı. Her bir greft için anterior ve posterior yüzlerin greft yaşayabilirlik ortalaması alınarak mutlak bir greft yaşayabilirlik oranı bulundu. Topografik inceleme sonrası spesimenler formaldehitli kaplara alındı ve uygun histopatolojik boyama sonrası mikroskobik incelemeye tabi tutuldu.Bulgular: Topografik incelemelerde gruplar arası fark istatistiksel olarak anlamlı bulundu(p<0,001). Minoksidil(Grup 2), iloprost(Grup 3) ve minoksidil+iloprost(Grup 4) gruplarının kontol grubuna(Grup 1) göre istatistiksel olarak anlamlı daha yüksek yaşayabilirlik oranına ulaştığı görüldü(p<0,05). Çalışma grupları (Grup2,3,4) arasında ise anlamlı bir farklılık saptanmadı(p>0,05). Sintigrafik incelemede de tüm çalışma grupları kontrol grubuna oranla ROI (Region of Interest)'de daha yüksek sintigrafik madde tutulumuna sahip olarak değerlendirildi. Gruplar arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p=0,029). Sadece minoksidil+iloprost(Grup 4) grubu kontrol grubuna göre anlamlı sintigrafik tutulum oranına sahipken(p<0,05), diğer gruplarda kontrol grubuna oranla anlamlı tutulum farkı izlenmedi (p>0,05). Diğer çalışma grupları (Grup2,3,4) arasında ise sintigrafik incelemede anlamlı bir farklılık saptanmadı(p>0,05). Histopatolojik incelemede ise kıkırdak doku hücrelerinin canlılığı(canlı kondrosit nükleusu görülmesi), yeni kıkırdak oluşumu, greftteki canlı kıl folikül sayısı, greftte bağ doku artışı ve greftte epitel hiperplazisi verilerinde yine tüm çalışma gruplarında kontrol grubuna oranla anlamlı olarak yüksek bulundu(p=0,012). Yine birim alandaki vasküler yapı sayısı da çalışma gruplarında kontrol grubuna oranla yüksek olarak hesaplandı ve aradaki farklılık istatistiksel olarak anlamlı idi (p<0.05). Çalışma grupları (Grup2,3,4) arasında ise anlamlı bir farklılık saptanmadı(p>0,05).Sonuç: Çalışmamız, topikal minoksidil ve topikal iloprost uygulamasının kompozit greftte sağkalımı arttırdığını göstermektedir. Tüm çalışma gruplarında kompozit greft sağkalımı kontrol grubuna oranla daha yüksek olarak değerlendirildi. Kompozit greft sağkalımına en olumlu etki iloprost ve iloprost ile minoksidil kombine uygulanan gruplarda izlenmesine rağmen çalışma grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanmadı. Mevcut ilaçların kompozit greft sağkalımına olan katkıları bu ilaçların vazodilatasyon sayesinde vasküler köprüleşme fenomenine ve anjiogeneze olan katkıları sayesinde sağladıkları düşünülmektedir. Çalışmamız kompozit greftleme işleminin başarısı artırmak amacıyla topikal olarak kullanılabilecek basit, kolay uygulanılabilir alternatif bir yöntem sunmaktadır.

Background and Aim: Composite grafting which is one of the common procedures in plastic surgery is used to repair tissue defects involving cartilage and skin after tumor resection and/or trauma. Composite grafts have been used for centuries, and during that time, necrosis have been a major problemfor surgeons. Clinical success with surgical or medical interventions on the recipient site or graft to increase composite graft survival is limited. The purpose of this experimental study was to evaluate topographically, scintigraphically, and histopathologically the effects of vasodilatation and angiogenesis provided by minoxidil and iloprost which are the most used vasodilator drugs on composite graft survival in rabbit ears. Materials and Methods: In this study, 12 male New Zeland Rabbit weighting between 3 and 3.5 kg were used. The groups were planned as; Group 1: Control group, salin applied group(n=3), Group 2: Minoxidil applied group(n=3), Group 3: Iloprost applied group(n=3), Group 4: Mınoxidil+Iloprost applied group(n=3). Before the surgical procedure, saline, iloprost 20 mcg / ml and 5% minoxidil spray were applied topically to the rabbit ears. On the 7th day, a circular full thickness with a 2 cm diameter chondrocutaneous composite graft model is applied to each rabbit's ear. 2 graft model is applied to each ear, the first graft 2 cm far away from external audiotor meatus and the second graft is 2 cm far away from the first composite graft. The chondrocutaneous grafts were completely separated from the rest of the ear tissue and then rotated 90 degrees and sutured back to the recipient bed. After the surgical procedure, topical medication was continued for 21 days. After the composite grafting procedure; macroscobic and topographic evaluation was made by digital imaging which was taken on 0, 1, 3, 7, 14, 21 days. On day 21, composite graft viability and vascularization were evaluated quantitatively by Tc-99 Sestamibi injection under scintigraphic imaging. After scintigraphic evaluation of composite grafts, all rabbits were sacrificed and the graft sites were excised as an tissue bloc with 1 cm of recipient tissue for topographical and histopathological examination. For topographic evaluation, all grafts were imaged from 30 cm distance for anterior and posterior faces. The digital photographs were analyzed by Digimizer Image Analysis Software (MedCalc Software, Ostend, Belgium), then the necrotic and viable area ratios were calculated separately for anterior and posterior faces. An absolute graft viability ratewas calculated for each graft by taking average of the anterior and posterior surfaces graft viability ratio. After topographic examination, all specimens were taken in formaldehyde solutions for microscopic evaluation after appropriate histopathological staining.Results: The topographic evaluation results between the groups was statistically significant (p <0.001). The survival rate of minoxidil (Group 2), iloprost (Group 3) and minoxidil + iloprost (Group 4) groups was significantly higher than the control group (p<0,05). There was no significant difference between the study groups (p>0,05). The scintigraphic examination, all study groups had higher scintigraphic involvement than the control group in the ROI (Region of Interest) area. The difference between the groups was statistically significant (p = 0.029). Only minoxidil + iloprost group (Group 4) had significant increased scintigraphic involvement rate compared to the control group (p <0,05), but there was no significant difference between the other study groups and control group (p> 0,05). Histopathologic examination revealed significantly higher levels of cartilage tissue survival (viable chondrocyte nucleus), new cartilage formation, number of live hair follicles in the graft, increased connective tissue in the graft and epithelial hyperplasia in the graft tissue compared with the control group (p = 0.012). The number of vascular structures in the measurement area was also higher in the study groups compared to the control group and the difference was statistically significant (p <0.05). There was no significant difference between the study groups (Group 2, 3, 4) (p> 0.05).Conclusion: Our study shows that using topical minoxidil and topical iloprost application increases composite graft survival. Composite graft survival rate was higher in all study groups than control group. Although the most positive effect on composite graft survival was observed in iloprost and iloprost-minoxidil combined groups, no statistically significant difference was found between the study groups. The enhance of composite graft survival rate of study groups may be due to vasodilatation and neoangiogenesis, which was stimulated by minoxidil and iloprost. Our study represents a simple, easily applicable alternative method which can be used topically to improve the success of composite grafting.