Sıvı azot sonrası farklı ısıtma tekniklerinin sıçan kemik greftlerinde canlılığa etkisi

Abstract

Sıvı azot tıpta dokuların saklanması ve değişik tipte tümörlerin tedavisinde kullanılmaktadır. Kemik tümörlerinin tedavisinde sıvı azotun farklı tekniklerle kullanımı sonucunda kemik dokusunun canlılığı hala tartışmalıdır. Bu çalışmadaki amaç, sıçan mandibula kemik grefti modeli üzerinde sıvı azotun farklı ısıtma teknikleri ile kullanımı sonucunda dokunun canlılığı ile birlikte klinik ve histolopatolojik bulguların değerlendirilmesidir. 45 adet erişkin erkek Wistar sıçan toplam 5 gruba ayrıldı. Tüm hayvanların sol mandibulasından 1 x 0.5 cm boyutta kemik grefti alındı. Kontrol grubu dışındaki gruplarda, greftler 20 dakika boyunca sıvı azotta tutulduktan sonra iki farklı ısıtma tekniği ile uygulandı. Hızlı ısıtma tekniğinde (Hızlı ısıtma-1 ve Hızlı ısıtma-2), greftler sadece 20 dakika oda sıcaklığında tutulurken, yavaş ısıtma tekniğinde Yavaş Isıtma-1 ve Yavaş ısıtma-2) greftler sırasıyla 20 dakika -20 derecede, 20 dakika +4 derecede, 20 dakika ise oda sıcaklığında tutuldular. Hızlı ısıtma-1 ve Yavaş ısıtma-1 gruplarında greftler doğrudan histolojik incelemeye tabi tutuldu. Hızlı ısıtma-2 ve Yavaş ısıtma-2 grubunda ise otogreftler, kemik iyileşmesinin değerlendirilmesi için alındıkları bölgeye geri yerleştirilip üç hafta bekletildi. Bu iki grupta hayvanlar feda edilmeden önce çini mürekkebi ile kemik boyaması yapıldı ve greftler histolojik incelemeye alındı. Yapılan histomorfometrik analizde; dolu lakünaların oranı, dolu Havers kanallarının oranı ve kanalikül yoğunluğu hesaplandı. Hızlı ısıtma-2 ve Yavaş ısıtma-2 gruplarında 8 hayvandan 6 tanesinde mandibula cismi ile tam kemikleşme tespit edildi. Her iki grupta iyileşme göstermeyen greftlerde boyanma saptanmazken, iyileşmenin saptandığı greftlerde çini mürekkebi boyasının damarların içinde de varolduğu saptandı. Hücre ve damar sayısı ile kanalikül yoğunluğunun kontrol grubuyla karşılaştırıldığında Hızlı ısıtma-1 ve Yavaş ısıtma-1 gruplarında belirgin azaldığı saptandı ancak azalma oranı Yavaş ısıtma-1 grubunda daha belirgindi. Hızlı ısıtma-2 ve Yavaş ısıtma-2 gruplarında üç hafta beklendikten sonra değerlendirilen otogreftlerde yapılan histomorfometrik değerlendirmede ise hızlı ısıtma sonucunda daha iyi iyileşme elde edildiğinin bir göstergesi olarak, azalmış kanalikül yoğunluğunun Yavaş ısıtma-2 grubunda değişmemiş olduğu saptandı. Sonuç olarak, ısıtma tipinden bağımsız olarak sıvı azot kullanımında doku/ tümör canlılığı devam edeceğinden nüks olasılığı göz önüne alınmalıdır. Yavaş ısıtmada daha fazla doku hasarı oluşması göz önüne alındığında, yavaş ısıtılan kemik greftlerinin iyileşmeleri uzun dönemde olumsuz etkilenebilir

Liquid nitrogen is mainly used in medicine for the treatment of various types of tumors and preservation of the tissues. The viability of bone tissue is stil controversial due to the usage of liquid nitrogen with different techniques in the treatment of bone tumors. The purpose of this study is to evaluate both the tissue viability and the clinical and histopathological findings following liquid nitrogen application with different warming techniques in the rat mandible bone graft model. 45 male adult Wistar rats were divided into five groups. Bone grafts with 1 x 0.5 cm diameter were taken from the left mandibular angle from all of the animals. Except the control group, two different thawing techniques were used following the grafts were hold in liquid nitrogen for 20 minutes long. In the rapid thawing technique (Rapid-1 and Rapid-2), the grafts were hold only for 20 minutes in room temparature while the grafts were hold 20 minutes in -20 degree, 20 minutes in +4 degree and finally 20 minutes in the room temparature, respectively in the slow thawing groups (Slow-1 and Slow-2). The grafts were sent to the histological evaluation in Rapid-1 and Slow-1 groups. In Rapid-2 and Slow-2 groups, the autografts were implanted to there original place in order to evaluate the bone healing for three weeks. In these groups three weeks before the sacrification of the animals, bone staining with india ink was performed and samples taken for histological examination. In histolomorphometric evaluation, the rate of full lacunas, the rate of full Havers Channelles and the cannaliculi amount were calculated. Six out of 8 autografts in both Rapid-2 and Slow-2 groups were showed significant bony healing. India ink were also demonstrated inside the vessels of the healing grafts while the bones were not stained in the two non-union animals of each group. The amount of cells and vessels and the density of bone canaliculs were found to be significantly reduced in Rapid-1 and Slow-1 groups comparing to the Control group. However the reduction rate was more significant in the Slow-1 group.Histomorphometric evaluation of the healing autografts after three weeks in the group Rapid-2 and Slow-2 revealed that the decreased amount of canaliculs were not changed in Slow-2 group indicating that a better healing is achieved by rapid thawing. The results of the study demonstrated that the risk of recurrence has to be taken into account due to the preserved tissue/ tumor viability after the application of liquid nitrogen independently from warming technique. When considering that slow thawing causes more tissue damage, the long term healing properties of thawed bone grafts may be negatively effected.