Ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu sırasında tünel drilleme devir hızının tünel genişlemesi ve greft iyileşmesine etkisinin incelenmesi
Study of the effect of tunnel drilling speed on tunnel enlargement and graft healing during anteri̇or cruciate ligament reconstruction
Yazar: JAMIL ALASOV
Danışman: PROF. DR. MEHMET ERDURAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Delme = Drilling ; Isı analizi = Heat analysis ; Nekroz = Necrosis ; Ortopedi = Orthopedics ; Transplantlar = Transplants ; Ön çapraz bağ = Anterior cruciate ligament

Özet:
Amaç: Bu çalışmaya başlarken amacımız farklı devir hızlarında drilleme sonucu oluşan termal nekrozun tünel genişlemesi ve greft iyileşmesi üzerindeki etkilerini incelemek ve drilleme ile oluşan ve literatürde gösterilen termal nekrozun insan öçb rekonstrüksiyonunda kullanılan drill hızlarına benzer hızlarda oluşup oluşmayacağının tavşan modelinde gözlemlenmesiydi. İnsanlarda ÖÇB rekonstrüksiyonunda kullanılan mevcut drillerin devir hızlarına benzer devir hızları seçilerek, deney hayvanlarında greft iyileşmesi ve tünel genişlemesi araştırılarak, elde edilen sonuçlar ile bu ve benzeri çalışmalara kaynak sağlayarak literatüre katkıda bulunmayı planladık.
Hipotezimiz ise delici tipteki motorlar ile yapılan drilleme işlemi sırasında yüksek (1500 RPM) devir hızının termal nekroz riskini arttırması ve tünel genişlemesinde anlamlı fark yaratması idi.
Materyal-metot: 23/2021 Protokol No'lu Dokuz Eylül Üniversitesi Yerel Etik Kurulu onayı ile 1 adet pilot çalışmada ve 12 adet ana çalışmada kullanılmak üzere erişkin, dişi, ağırlıkları 3-3,5 kg olan Yeni Zelanda türü tavşan temin edildi. Çalışmamız Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Multidisipliner Deney Hayvanları Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi. Proje için BAP 'tan maddi destek alındı. Deney hayvanları randomize 400RPM ve 1500RPM gruplarına dağıtıldı. Medial parapatellar insizyon ile diz eklemine ulaşılıp, ÖÇB bistüri yardımıyla kesildi. Bağ izdüşümlerine anatomik pozisyonda 400RPM ve 1500RPM devir hızlarında künt uçlu drill ile tünel açıldı. Drilleme esnasında oda ısısındaki serum fizyolojik ile irrigasyon uygulandı. Cruristen alınan ekstensor tendon grefti tünelden geçirilerek fikse edildi. Cerrahi işlem sonrası fiksasyon uygulanmadı. 12 hafta sonra deney hayvanları sakrifiye edilerek micro-CT ölçümleri ve histolojik boyamaları yapıldı. Farklı fiksasyon tekniklerinin denenmesine rağmen histolojik materyallerin lam üzerinde fikse olmamasından dolayı histolojik incelemeler yapılamadı.
Bulgular: Elde edilen verilerin analizinde SPSS 24.0 istatistik analiz yazılımı kullanıldı. Shapiro-Wilk, t-Testi için istatistik anlamlılık karar değeri p <0,05 olarak kabul edildi. Tünel çaplarının farkı, 12 hafta sonra 400 ve 1500 RPM gruplarında tünel genişliğinin 2 mm matkap çapına göre değeri ölçülerek analiz edildi. Ölçümler normal dağılıma uygun ve homojen varyansa sahip oldukları için analizler parametrik testler ile yapıldı. Gruplar arası tibia distal, orta, proksimal ve femur distal, orta, proksimal bölgelerinin radyolojik ölçümlerinin karşılaştırılmasında anlamlı fark bulunmadı. 400RPM grubunda tibia distal, orta, proksimal ve femur distal, orta, proksimal bölgelerinin radyolojik ölçümlerinin 2mm çaplı drill ile karşılaştırılmasında tibia proksimal ve femur distal bölgelerinde genişleme anlamlı bulundu, diğer bölgelerde genişleme değerinde anlamlı fark bulunmadı. 1500RPM grubunda tibia distal, orta, proksimal ve femur distal, orta, proksimal bölgelerinin radyolojik ölçümlerinin 2mm çaplı drill ile karşılaştırılmasında tünel genişlemesi bakımından anlamlı fark bulunmadı, hatta anlamlı daralma mevcut idi. 400RPM grubunda grup içi eşleşmelerin karşılaştırılmasında tünel genişlemesi açısından anlamlı fark bulunmadı. Tibia distal-femur proksimal grubunda anlamlı daralma gözlemlendi. 1500RPM grubunda grup içi eşleşmelerin karşılaştırılmasında tünel genişlemesi açısından anlamlı fark bulunmadı.
Çıkarım: Cerrahi işlemlerde kullanılan drillerin düşük veya yüksek devir hızlarında drilleme esnasında oluşan ısı artışının termal nekroz oluşturarak tünel genişlemesinde sanıldığı kadar etkili olmayacağı kanaatindeyiz.

Abstract:
Objective: Our aim at the beginning of this study was to examine the effects of thermal necrosis resulting from drilling at different rotational speeds on tunnel enlargement and graft healing and to observe whether thermal necrosis shown in the literature caused by drilling would occur at rates similar to the drill speeds used in human ACL reconstruction in the rabbit model. We planned to provide resources for similar studies with the results obtained and contribute to the literature by selecting similar rotation speeds to the current drills speed used in ACL reconstruction in humans, investigating graft healing and tunnel enlargement in the rabbit model.
Our hypothesis was that high (1500 RPM) rotational speed during drilling with motors increases the risk of thermal necrosis and creates a significant difference in tunnel enlargement.
Material-Method: With the approval (Protocol No. 23/2021) of the Dokuz Eylül University Local Ethics Committee, adult female New Zealand rabbits with a weight of 3-3.5 kg were obtained to be used in 1 pilot study and 12 main studies. Our study was carried out in Dokuz Eylul University Faculty of Medicine Multidisciplinary Experimental Animals Laboratory. Financial support was received from BAP for the project. Experimental animals were splited into 400RPM and 1500RPM groups. The knee joint was reached with a medial parapatellar incision and the ACL was cut with the help of a scalpel. Tunnels were opened to the ligament projections with a blunt drill at 400RPM and 1500RPM rotational speeds in the anatomical position. During the drill, irrigation was applied with saline at room temperature. The extensor tendon graft taken from the cruris was attached by passing through the tunnel. No fixation was applied after the ıısurgical procedure. After 12 weeks, the experimental animals were sacrificed and micro-CT measurements and histological staining were performed. Although different fixation techniques were tried, histological examinations could not be performed because the histological materials were not fixed on the slide.
Results: SPSS 24.0 statistical analysis software was used in the analysis of the obtained data. Statistical significance decision value for Shapiro-Wilk, t-Test was accepted as p <0.05. The difference of the tunnel diameters were analyzed by measure the value of the tunnel width relative to the 2mm drill diameter in the 400 and 1500 RPM groups after 12 weeks. The analyzes were performed with parametric tests since the measurements were suitable for normal distribution and had homogeneous variance. No significant difference was found between the groups when comparing the radiological measurements of the distal, middle, proximal regions for the femur and the tibia. In the comparison of the radiological measurements of the distal, middle, proximal and femur distal, middle and proximal regions of the tibia in the 400RPM group with a 2mm diameter drill, enlargement was found to be significant in the tibia proximal and distal femur regions, but no significant difference was found in the enlargement value in the other regions. In the 1500RPM group, when the radiological measurements of the distal, middle, proximal and femur distal, middle, and proximal regions were compared with a 2mm diameter drill, no significant difference was found in terms of tunnel enlargement, on the contrary there was significant narrowing. No significant difference was found in terms of tunnel enlargement in the comparison of within-group matches in the 400RPM group. Significant narrowing was observed in the tibia distal-femur proximal group. No significant difference was found in terms of tunnel enlargement in the comparison of within-group matches in the 1500RPM group. 
Conclusion: We believe that the heat increase during drilling at low or high rotational speeds of the drills used in surgical procedures will not be as effective as expected in tunnel expansion by creating thermal necrosis.