Üç boyutlu yazıcıda üretilen biyobozunur polikaprolakton kalıp yardımı ile şekillendirilen kıyılmış kıkırdak greftlerinin kalıcılık ve yaşayabilirliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the viability and survival of diced cartilage grafts shaped with 3d printed bioresorbable polycaprolactone molds
Yazar: MERT CANLI
Danışman: PROF. DR. AYŞİN KARASOY YEŞİLADA
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Okmeydanı Eğitim. ve Araştırma. Hastanesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Biyolojik bozunma = Biological decay ; Kıkırdak = Cartilage ; Polikaprolakton = Polycaprolactone ; Sağkalım = Survival ; Transplantlar = Transplants ; Üç boyutlu yazıcı = Three dimensional printer

Özet:
Amaç: Kıkırdak greftlerinin kullanımında görülen temel problem, greftin
şekillendirilmesinde ve bu şeklin uzun süre bozulmadan muhafaza edilmesinde
karşılaşılan zorluklar ile ilişkilidir. Kıyılmış kıkırdak greftlerinin 3B yazıcılarda
üretilmiş PKL kalıplar ile şekillendirilerek kullanılması; materyalin mekanik yapısı ve
yavaş biyobozunur özelliği nedeniyle iyileşme sürecinde görülebilecek şekil
bozukluklarını tolere ederken fiziksel destek sağlayarak planlanan şekil ve nitelikte bir
greft elde edilmesini sağlayacaktır. Yapılan çalışma ile, 3Byazıcıda üretilen
biyobozunur PKL kalıp yardımıyla şekillendirilen kıyılmış kıkırdak greftlerinin
kalıcılık ve yaşayabilirliğinin değerlendirilmesi amaçlandı.
Gereç ve Yöntem: Yapılan çalışmada, 8 adet tavşanın her birinde tavşanların
sağ kulağının amputasyonu ile elde edilen kıkırdaklar blok kıkırdak (grup 1),
dilimlenmiş kıkırdak (grup 2) ve PKL kalıp yardımı ile şekillendirilen kıyılmış
kıkırdak (grup 3) olmak üzere 3 gruba ayrıldı ve deneklerin frontal bölgesine
yerleştirilerek 12 hafta boyunca takip edildi. Takip süresi sonunda elde edilen toplam
24 kıkırdak grefti makroskobik olarak analiz edildi, hacim değişimleri incelendi.
Greftlerden elde edilen piyesler histopatolojik/immünohistokimyasal yöntemlerle
incelendi ve sonuçlar karşılaştırıldı.
Bulgular: Sekiz tavşanın tümü 12 haftalık deney süreci sonuna kadar herhangi
bir sorun gözlenmeden hayatta kaldı. Tüm greftlerin yerleştirildikleri ceplerde
kaldıkları, migrasyona uğramadıkları, kıyılmış kıkırdakların iyileşerek silindir
şeklinde tek bir kıkırdak halini aldığı gözlendi. Grup 3'te PKL'nin büyük oranda 
ix
rezorbe olurken kıkırdakla tamamen kaynaştığı ve kıkırdağa istenilen şekli verdiği
gözlemlendi. Grup 2 ve grup 3'teki hacim artışının grup 1'e göre istatistiksel olarak
anlamlı olarak yüksek olduğu görüldü. Yapılan histolojik değerlendirmede grup 1 ile
grup 3'te kollajen miktarı ve kondrosit rejenerasyon kapasitesinin grup 2'ye göre
anlamlı derecede yüksek olduğu görülmüş olup metakromazi, fibrozis, inflamasyon ve
metaplastik kemik oluşumu açısından grup 2 ve grup 3 arasında anlamlı bir fark
izlenmedi. Grup 3'te vaskülarizasyon miktarının tüm gruplardan anlamlı derecede
yüksek olduğu görüldü.
Sonuç: Yapılan çalışma ile, kıyılmış kıkırdak greftlerinin şekillendirilmesinde
3B yazıcılarda üretilen PKL kalıpların güvenle kullanılabileceği gösterilmiştir. Bu
çalışmanın ışığında, daha kompleks şekillerde üretilmiş kalıplar yardımı ile amaca
yönelik tasarlanabilecek greftler oluşturularak başta rinoplasti olmak üzere burun
rekonstrüksiyonu, kulak kepçesi rekonstrüksiyonu, orbita taban fraktürlerinin onarımı
gibi birçok cerrahide güvenle kullanılabilecek hibrid greftler üretilmesi mümkün
olacaktır.
Anahtar Sözcükler: Dilimlenmiş kıkırdak grefti, polikaprolakton kalıp, üç boyutlu
yazıcı

Abstract:
Aim: The main problem with the use of diced cartilage grafts is related to the
difficulties encountered in shaping the graft and keeping it intact for a long time. Due
to the mechanical structure and its slow biodegradability, 3D printed PCL molds will
provide physical support to diced cartilages to obtain planned shape while tolerating
deformities that can be seen in the healing process. Aim of this study is to evaluate the
permanence and viability of diced cartilage grafts formed with the help of
biodegradable 3D printed PCL molds.
Matherial and Method: In the study, 3 groups were studied in the each of the
8 rabbits' frontal region as block cartilage (group 1), diced cartilage (group 2) and
diced cartilage shaped with PCL mold (group 3). A total of 24 cartilage grafts obtained
at the end of the 12 week follow-up period were analyzed macroscopically and volume
changes were examined. Patterns obtained from grafts were examined by
histopathological / immunohistochemical methods and the results were compared.
Results: All eight rabbits survived until the end of the 12-week period without
any problems. It was observed that all the grafts remained in the pockets where they
were placed, did not migrate, and the diced cartilages recovered properly with forming
a single, cylindrical shaped cartilage. In group 3, it was observed that PCL mold was
completely fused with cartilage and gave the cartilage the desired shape, while it was
largely resorbed. The volume increase in group 2 and 3 were statistically significantly
higher than group 1. In histological evaluation, it was observed that the amount of
collagen and chondrocyte regeneration capacity in group 1 and group 3 were
significantly higher than that of group 2, and there was no significant difference
between group 2 and group 3 in terms of metachromasia, fibrosis, inflammation and
xi
metaplastic bone formation. The amount of vascularization in group 3 was
significantly higher than all groups.
Conclusion: In the study, it has been shown that 3D printed PCL molds can be
used safely in shaping diced cartilage grafts. In the light of this study, it will be possible
to produce hybrid grafts that can be used safely in many surgeries such as nasal
reconstruction, rhinoplasty, auricle reconstruction and repair of orbital floor fractures
with the help of molds produced in more complex ways.
Key words: Diced cartilage grafts, polycaprolactone mold, 3D printing