Aşil tendon rüptürlerinin tedavisinde scafoldun histopatolojik ve biyomekanik dayanıklılığın incelenmesi

Abstract

Amaç: Aşil tendonu insan vücudundaki en kalın ve en güçlü tendondur. Güçlü olmasına rağmen en sık yaralanan tendonlardan birisidir. Aşil tendon rüptürleri konservatif ya da cerrahi olarak tedavi edilebilir. Konservatif tedavi genellikle yaşlı ve sedanter yaşamı olan hastalarda tercih edilir. Cerrahi tedavisi açık olarak ya da perkütan olarak uygulanabilir. Cerrahi tedavide başarı şansını artırmak amacıyla farklı biyolojik uygulamalar hayvan deneylerinde denenmektedir. Bunlar arasında, Prp enjeksiyonu, hiyalüronik asit uygulaması, c vitamini uygulaması, büyüme faktörlerinin eklenmesi gibi faktörler olarak sıralanabilir. Biz çalışmamızda, tavşanların aşil tendonlarına açık cerrahi onarımda scafold (tip 1 kolajen emdirilmiş polilaktik-ko-glikolik asit membran) tendon etrafına uyguladık. Ardından histopatolojik ve biyomekanik sonuçlarını istatistiksel olarak incelemeyi hedefledik. Metod: Çalışmamızda iki grup olarak 24 tavşanın randomize bir şekilde dağılımı sağlandı. Kontrol grubuna aşil tendon rüptürü oluşturulduktan sonra Modifiye Kessler süturu uygulandı. Scafold grubuna ise aşil tendon rüptürü oluşturulduktan sonra Modifiye Kessler süturu uygulanıp, tendon yaralanma bölgesine Tip 1 kollajenli PLGA scafold uygulandı. 6.hafta sonunda tavşanların aşil tendonları bütün olarak alındı. 4 grup randomize dağıtılarak histolojik incelemeler yapılıp, biyomekanik testler uygulandı. Histolojik incelemede Bonar ve Modifiye Movin skorları kullanıldı. Biyomekanik testler de ise tendonun maksimum dayanma kuvveti ve kopma süresi ölçüldü. Bulgular: Biyomekanik testlerde kopma süresi ve kopma kuvveti değerlendirildi. Kopma kuvveti değerlendirildiğinde scafold grubunda 110.17±15.35 Newton, kontrol grubunda 100.67±13.93 Newton olduğu görüldü. Scafold grubunda kopma kuvveti yüksek olmasına rağmen gruplar arasında istatistiksel anlamlı fark izlenmedi. (P=0.288) Kopma süresi, scafold grubunda 6.17±1.16 sn, kontrol grubunda ise 4.83±0.75 sn olup istatistiksel olarak kontrol grubuna göre daha yüksek ölçüldü. (p=0.041) Histolojik incelemeler de Bonar skorlamasında vaskülarite ve zemin görünümü skorlarının scafold grubunda kontrol grubuna göre anlamlı olarak düşük olduğu izlendi (sırasıyla; p=0.010, p=0.022). Toplam Bonar skoru gruplar arasında karşılaştırıldığında; scafold grubunda 5.33±0.51, kontrol grubunda 7.67±0.51 saptanmış olup, kontrol grubunda anlamlı olarak daha yüksek bulundu. (P<0.001) Modifiye Movin skorlamasında ise lif yapısı, lif düzeni, artmış vaskülarite skorları scafold grubunda kontrol grubuna göre istatistiksel anlamlı olarak düşük olduğu görüldü. (Sırasıyla; p=0.002, p=0.001, p=0.010). Toplam Movin skoru gruplar arasında karşılaştırıldığında; scafold grubunda 10.50±1.04, kontrol grubunda 13.67±1.50 saptanmış olup kontrol grubunda anlamlı olarak scafold grubuna göre daha yüksek bulundu. (P=0.002) Sonuç: Aşil tendon rüptürleri sonrası tedavi yöntemi genellikle cerrahidir. Cerrahi işlem başarısının artması ya da cerrahi dönem sonrası komplikasyonları da düşürmek açısından günümüz çağında biyoteknolojiden de destek alınmaya çalışıldığını görüyoruz. Bizde tavşan aşil tendonlarında yapmış olduğumuz çalışmada kolajen emdirilmiş PLGA membran kullanımının tendon iyileşmesine pozitif etki edeceğini düşünüyoruz. Anahtar Kelimeler: Aşil tendon, Rüptür, Tavşan, Scafold, Cerrahi

Object: Achilles tendon is the thickest and strongest tendon in the human body. Even though the tendon is so strong, it is one of the most frequently injured tendons. After achilles tendon rupture the patients can be treated conservatively or surgically. Conservative treatment and follow up is preferred for patients who are old and live sedentarily. Surgical treatment can be done via percutaneous tendon repair or open surgical repair. These include PRP injection, hyaluronic acid application, vitamin C application, and addition of growth factors. In our study, we applied scaffold (type 1 collagen impregnated polylactic-co-glycolic acid membrane) around the tendon in open surgical repair of rabbit Achilles tendons. Then, we aimed to statistically examine the histopathological and biomechanical results. Methods: In our study, twenty-four rabbits were randomly distributed into two groups. Modified Kessler suture was applied to the control group after Achilles tendon rupture was created. In the scaffold group, Modified Kessler suture was applied after Achilles tendon rupture was created and Type 1 collagen PLGA scaffold was applied to the tendon injury area. At the end of the sixth week, the rabbits' Achilles tendons were taken as a whole. Histological examinations were performed, and biomechanical tests were applied by randomly distributing four groups. Bonar and Modified Movin scores were used in histological examination. In biomechanical tests, the maximum endurance force and rupture time of the tendon were measured. Results: Biomechanical tests showed that the rupture force was 110.17±15.35 Newton in the scaffold group and 100.67±13.93 Newton in the control group. Although the rupture force was higher in the scaffold group, the difference between the two groups was not statistically significant (p=0.288). The rupture time was 6.17±1.16 seconds in the scaffold group compared to 4.83±0.75 seconds in the control group, with the scaffold group showing a statistically significant longer rupture time (p=0.041). Histological evaluations revealed that vascularity and ground appearance scores on the Bonar scoring scale were significantly lower in the scaffold group compared to the control group (p=0.010 and p=0.022, respectively). When comparing total Bonar scores, the scaffold group had a score of 5.33±0.51, while the control group scored 7.67±0.51, with the control group showing significantly higher values (p<0.001). In the modified Movin scoring system, fiber structure, fiber alignment, and increased vascularity scores were significantly lower in the scaffold group than in the control group (p=0.002, p=0.001, and p=0.010, respectively). The total Movin score was 10.50±1.04 in the scaffold group and 13.67±1.50 in the control group, with the control group showing a statistically significant higher score (p=0.002). Conclusion: If surgical intervention is decided for Achilles tendon ruptures, there remains no consensus in the literature regarding the preference for open surgery or minimally invasive techniques. Biotechnology is increasingly being utilized to improve surgical outcomes and reduce post-operative complications. Based on our study on rabbit Achilles tendons, we believe that using collagen-impregnated PLGA membranes can positively influence tendon healing. Keywords: Achilles tendon, Rupture, Rabbit, Scaffold, Surgery