Granül formdaki hidroksilapatit`in lyofilize fibrin yapıştırıcısı (tisseel/tissucol) kullanılarak stabilizasyonu (deneysel araştırma)

Abstract

-97- OZET Geçen on yıllık dönem içinde pek çok biolojik seramik otojen kemik greftlerinin yerine kullanılmak amacı ile yoğun bir şekilde incelenmişlerdir. Bu araştırmaların ışığında hidroksilapatit en uyumlu sert doku materyali olarak saptanmıştır. Granüler formda üretilen hidroksilapatit implantlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak materyalin tanecikli doğasına bağlı olarak uygulamasında bazı sınırlamalar ortaya çıkmaktadır. Materyalin kohesiv bir gücü olmadığı için implantasyonu sırasında ya da erken postoperatif dönemde, external güçlerin etkisi ile tanecikler istenmeyen bölgelere kayıp dağılabilmektedirler. Bu problem sonucu, doğal iyileşme görülünceye kadar tanecikleri bir arada tutacak bir metodun geliştirilmesi uygun görülmüştür. Bu deneysel çalışma da böyle bir metodun etkinliğini ve güvenilirliği araştırmak amacı ile planlanmıştır. Bu çalışmada fibrin adhesiv materyal kullanılarak hidroksilapatitin biomekanik özelliklerinin değiştirilmesi amaçlanmış ve konu ile ilgili labaratuar ve erken histopatolojik bulgular sunulmuştur. Makroskopik labaratuar çalışmalarımız ile SEM incelemelerimizde fibrin adhesiv materyalin tanecikleri sararak etkin bir şekilde kontrol ettiğini gözledik. Fibrin ilavesi hidroksilapatiti daha kohesiv, güçlü ve kolay şekillendirilebilen bir materyal yapmıştır. Bu karışımın bir başka avantajı da değişik fiziksel özelliklere sahip; `preform` implantlar şeklinde hazırlanabilmesidir. Bu özelliği materyalin kullanım alanını genişletmektedir. Fibrin adhesiv madde ve hidroksilapatitin organik ve inorganik içerikleri ile mikroyapılarmı incelemek için elektron mikroprob ve x-ışını difraksiyon analizleri yapılmıştır. Bu incelemelerde materyaller arasında kimyasal bir reaksiyon gelişmediğini ve kimyasal içeriklerinin ve mikro- yapılarının değişmediğini saptadık.-98- Fibrinin yara iyileşmesi ve osteogenesis üzerindeki etkilerini araştırmak için hayvan deneyleri yaptık. Bu çalışma için 20 adet Yeni Zelanda türü tavşan kullanıldı. Önceden hazırlanmış 0.5 cm çapında 1 cm uzunluğunda fibrin adhesiv materyal/hidroksilapatit (FAM/HA) blokları ramus mandibulanın lateral yüzünde masseter kasının altında hazırlanmış subperiostal tünellere yerleştirildiler. Kontrol gurubunu oluşturmak için de sol ramus mandibulada hazırlanan tünellere HA/ serum fizyolojik karışımı enjekte edildi. 1, 2, 4, 12 ve 24. haftada hayvanlar dörderli guruplar halinde öldürülerek kesitler elde edildi. Radyolojik incelemeden sonra kesitler dekalsifiye edilip ışık mikroskopunda incelendi. Radyografik inceleme sonunda FAM matrix içinde stabilize edilen HA'de tanecik kayması olmadığı ve implantlarm şekillerini korudukları görüldü. Mikroskopik olarak gerek FAM/HA gerekse HA örneklerinde redreaksiyonu, enkapsülasyon ve yabancı çizim redreaksiyonuna rastlanmadı. Hem deney hem de kontrol guruplarında 1. haftanın sonunda bağ dokusu proliferasyonunun başladığı görüldü. 2. haftanın sonunda FAM/HA karışımında fibrinin yerini tamamen fibröz dokuya bıraktığı görüldü. HA örneklerinde enflamasyonun yok denecek kadar az olduğu saptanırken FAM/HA implantlarında orta şiddette bir enflamasyonun varlığı dikkati çekmekteydi. Deney gurubu örneklerindeki bu enflamasyon fibrinolize bağlandı. 4. haftanın sonunda FAM/HA örneklerinde yeni kemik oluşumu gözlendi. Deney grubunda varolan enflamasyonun yeni kemik oluşumunu engellemediği görüldü. Kontrol grubu örneklerinde yeni kemik oluşumu 12. hafteada saptandı. Deney grubunda görülen erken kemikleşme, hidroksilapatit taneciklerinin fibrin matrixi içinde stabilizasyonlarının osseöz büyümeyi olumlu yönde etkilediğini düşündürmektedir. Bu çalışmanın sonuçları fibrin adhesiv maddenin tanecikli hidroksil apatit için çok iyi bir bağlayıcı olduğunu materyalin kullanımını ve doku içine yerleştirilmesini kolaylaştırdığını açık bir şekilde göstermekle birlikte bu teknik hakkında daha fazla bilgi kazandıracak yeni çalışmaların yapılması taraftarıyız.

-99- SUMMARY Over the past ten years a variety of biological ceramics have been in tensively examined as possible substitutes for autologous bone grafts. In the light of these research Hydroxylapatite is thought to be the most biocompa tible hard tissue material found to date. Hydroxylapatite implants currently marketted in granular form are becoming widely used. However this mate rial is limitted in its application due to its particulate nature. At the time of placement or in the early postoperative period because it lacks from cohe sive strentgh, particles may misplace or migrate under externally applied forces into unwanted areas. In the light of this problem, it seemed appropriate to develop a meth od for holding the particles together both during and for a period of time following implantation until natural healing occurs. This experimental study was undertaken to evaluate the safety and efficiancy of such a me thod. A method altering the hydroxlyapatites biomechanical characteristics with fibrin adhesie material, is described and early labratory and histo pathologic experience is presented. In our gross labratory and SEM examinations we observed that Fibrin Adhesive material gives a better control of the granules by binding them. The addition of fibrin makes hydroxylapatite more malleable, cohesive and strong. A further advantage of the compound is that it can be modelled and produced as preformed implants with a range of physical characteristics. This makes the new implant more versatile clinically. An electron microprobe and x-ray diffraction study was carried out to determine the organic and inorganic constituents and microstructures of hydroxylapatite and fibrin adhesive material. We found no chemical reac--100- tion between the components, their compositions and microstructures were unaltered. We made experiments on animals for investigating the effects of fib rin on wound healing and osteogenesis. 20 New Zeland rabbits were used for this study. Preformed blocks of fibrin adhesive material/hydroxylapatite (FAM/HA) approximately 0.5 cm in diameter and 1 cm in legnth are placed in surgically created subperiostal pockets along the lateral aspect of the mandible beneath the masseter muscle As the control group HA/saline mixture is injected on the left buccal aspect of the mandible. Specimens were obtained at 1, 2, 4, 12 and 24 weeks. After radiographic examinations excised specimens were decalcified and examined microscopically. Radiographic results showed that when HA was contained within the FAM matrix severe displacement of the particles was prevented and the implants maintained their shape. Microscopically there was no evidence of rejection, encapsulation and foreign body response, to FAM/HA and HA specimens. In both experimental and control group specimens young connective tissue proliferation was seen within the 1 st week. In the FAM/HA compo site fibrin had been replaced by host fibrous tissue within the 2 nd week. In- flamation was minimal in the HA specimens while a moderate inflama- tion was present in FAM/HA implants. The mild inflamation noted in experimental specimens in the first four weeks is attributed to fibrinolysis. At the end of the 4 th week new bone growth is observed in the FAM/ HA specimens. The presence of the inflamation in the experimental group did not inhibit the formation of bone. New bone formation in control group specimens is observed at the end of the 12 the week. Early bone growth in experimental group shows that stabilization of hydroxylapatite particles within fibrin adhesive material matrix appears to be a favorable attribute for osseos ingrowth. Although the results of this study indicates that fibrin adhesive mate rial is an excellent adherent for particulate hydroxylapatite enabling easy handling and proper placement of the material, we think that further study of this technique is indicated.