Tavşan kulağında oluşturulan modellerde hyalüronik asit dolgusuna bağlı iskemi tedavisinde hyalüronidaz ve sildenafil sitratın birlikte etkinliğinin gösterilmesi ve karşılaştırılması
Demonstration and comparison of the combined efficacy of hyaluronidase and sildenafil citrate in the management of ischemia DEU to hyaluronic acid filler injections in rabbit ear models
Yazar: HÜSEYİN EMRE ULUKAYA
Danışman: PROF. DR. ADNAN MENDERES
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Cerrahi-plastik = Surgery-plastic ; Hyalüronidaz = Hyaluronidase ; Hyalüronik asit = Hyaluronic acid ; Komplikasyonlar = Complications ; Kulak = Ear ; Tavşanlar = Rabbits ; Vasküler hastalıklar = Vascular diseases ; İskemi = Ischemia

Özet:
Giriş ve Amaç: Plastik Cerrahi alanında hyalüronik asit dolguları sıkça uygulanan bir prosedürdür. Yüz bölgesinde uygulanan bu prosedürlerde öngörülemeyen intravasküler ve perivasküler enjeksiyonlar sonucu vasküler komplikasyonlar gelişebilmektedir. İntravasküler enjeksiyon sonucu, hyalüronik asit anterograd ve retrograd ilerleyip emboli oluşturarak ya da perivasküler enjeksiyon sonucu eksternal kompresyon uygulayarak iskemiye neden olmaktadır. Bunun sonucunda ise ana kaynak arter iskemisine bağlı uç organ nekrozu (körlük ya da cilt nekrozu) gelişebilmektedir. Literatür incelendiğinde bu tür komplikasyonlar nadir değildir. Retinada gelişebilecek böyle bir iskemide, retinanın iskemiye dayanma süresinin çok kısa olması nedeniyle acil müdahale edilmesi gereken bir komplikasyondur. Yine yüzü besleyen damarlarda gelişebilecek böyle bir iskemide, yüz cildinde ya da burun bölgesi gibi kompozit dokularda nekrozla sonuçlanabilmektedir. Estetik amaçla uygulanan hyalüronik asit enjeksiyonuna bağlı bu tür bir vasküler komplikasyonun gelişmesi oldukça katastrofiktir. Literatürde vasküler komplikasyonla mücadelede uygulanan tedavi yöntemleri daha çok uzman görüşü niteliğinde olmakla birlikte yeterli sayıda deneysel ve klinik çalışma bulunmamaktadır. Hyalüronidazın uygulama şekli ve uygulama dozu, trombolitik ajanlarla kombine edilmesi ile ilgili çalışmalar yapılmış olmasına rağmen sonucun tamamen tedavi edici olduğu gösterilememiştir. Etkinliği daha da potansiyelize edebilecek vazodilatör ilaçlarla ilgili bir çalışma literatürde saptanmamıştır. Ayrıca yapılan tüm çalışmalar sadece embolizasyon mekanizması ile oluşacak iskemilere yönelik yapılmıştır. Vasküler komplikasyonlara yönelik acil tedavi algoritması oluşturmaya, tedavi modalitelelerinin etkinliklerini göstermeye, birbiri ile karşılaştırmaya yönelik literatürde klinik ve deneysel çalışma yetersizdir.
Bu çalışmada, tavşan kulağında hyalüronik asit dolgusunun enjeksiyonuna bağlı intravasküler embolizasyon ve eksternal vasküler kompresyon mekanizmasıyla iskemi modeli oluşturulması, tek başına hyalüronidaz, tek başına sildenafil sitrat, hyalüronidaz ve sildenafil sitrat ikili tedavisinin iki farklı iskemi modelinde etkinliğinin incelenmesi ve karşılaştırılması amaçlanmıştır. Böylece fizyopatolojik mekanizmaya göre tedavi protokolünün oluşturulmasına yardımcı olunması hedeflenmiştir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda benzer fiziksel özelliklere sahip 28 adet Yeni Zelanda tavşanı kullanıldı. Tüm gruplar 7'şer denek içerecek şekilde 4 denek grubu oluşturuldu. Tüm kulaklarda santral auriküler arter bazlı standart boyutlarda cilt ve kıkırdağı içeren kompozit flep hazırlandı. 28 denekteki toplam 56 kulaktan 7' şerli olacak şekilde 8 grup elde edildi. Tüm deneklerin sağ kulaklarındaki kompozit fleplerin santral arterleri hyalüronik asit dolgusunun intraarteriyel uygulanmasıyla oluşan embolizasyon ile, sol kulaklarındaki kompozit fleplerin santral arterine perivasküler hyalüronik asit dolgu uygulanmasına bağlı eksternal kompresyon ile iskemi modeli oluşturuldu. Böylece 2 farklı iskemi deney modeli, 1 denekte oluşturulmuş olundu. Denek grubu 1'deki hayvanlara herhangi bir tedavi uygulanmadı. Ardından sağ kulaklarındaki (deney grubu 1E) ve sol kulaklarındaki (deney grubu 1 K) etkiler incelendi. Denek grubu 2'ye hyalüronidaz tedavisi uygulandı. Ardından sağ kulaklarındaki (deney grubu 2E) ve sol kulaklarındaki (deney grubu 2K) etkiler incelendi. Denek grubu 3'e sildenafil sitrat tedavisi uygulandı. Ardından sağ kulaklarındaki (deney grubu 3E) ve sol kulaklarındaki (deney grubu 3K) etkiler incelendi. Denek grubu 4'e hyalüronidaz ve sildenafil sitrat tedavisi uygulandı. Ardından sağ kulaklarındaki (deney grubu 4E) ve sol kulaklarındaki (deney grubu 4K) etkiler incelendi. Deney modeli oluşturulduktan 4 saat sonra ve 14 gün sonra fleplere indosiyanin yeşili floresans görüntüleme yapıldı. Flep kanlanmaları ölçüldü. Ötenazi ile deney sonlandırıldıktan sonra kulaklar ampute edildi ve histopatolojik incelemeye tabi tutuldu. Elde edilen veriler parametrik ve non parametrik skalalarda istatiksel analiz uygulandı. 
Bulgular: Çalışmamızda deney modeli oluşturulduğu sırada fleplerin iskemiye bağlı soluk renkli olduğu görüldü. Ancak takiplerde denek grubu 1'de herhangi bir nekroz görülmedi. Bunula birlikte yapılan floresans görüntülemede belirgin kanlanma azalması ve flep boyutlarında da küçülme olduğu görüldü. Deney başındaki fleplerin boyutu ile deney sonrası boyutları ölçüldü ve not edildi. Histopatolojik incelemede inflamasyon, fibroplazi, ödem değerlendirildi ve ölçeklendirildi. Floresans görüntüleme verilerine göre bakıldığında sildenafil sitratın, hyalüronidazın etkisini her iki deney modelinde de potansiyelize ettiği ve iskemiyi azalttığı göstermektedir. Tek başına bakıldığında sildenafil sitrat, intravenöz uygulanan hyalüronidaz kadar iskemiyi azaltmasa da kontrol grubuna göre her iki modelde de kanlanmayı arttırdı. Etki gücü bakımında hyalüronidaz ve sildenafil sitrat emboli modelinde daha etkindi. Kontrol grubunda flep kontraksiyonu daha fazla, tedavi uygulanan gruplarda kontraksiyon daha az görüldü. 
Tartışma: Vasküler komplikasyonlar kuşkusuz dolgu enjeksiyonlarının en çok korkulan yan etkileridir. Hyalüronik asit enjeksiyona bağlı gelişen vasküler komplikasyonların neden olduğu hasarı önlemek veya en aza indirmek için çeşitli acil tedavi yöntemleri önerilmişse de çoğu etkinliği ispatlanmamış sadece uzman görüşü niteliğinde olan uygulamalardır. Embolizasyon ile oluşan iskemide hyalüronik asidin etrafında koagülasyon ve agregasyona bağlı trombosit ve fibrinden oluşan tıkaç ve damarda spazm oluşmaktadır. Bu sebeple tek başına hyalüronidaz yetersiz kalmaktadır. Kullanılacak antitrombotik ajan iskemiyi çözmede yardımcı olacaktır. Ancak bu uygulamanın eksternal kompresyon ile oluşan iskemiyi azaltmada benzer etkiyi göstermeyeceğini düşünmekteyiz. Yapılan çalışmalar sildenafil sitratın deride, orbitada ve retinada kanlanmayı arttırdığı gösterilmiştir. Vazodilatör bir ajan olmasının yanısıra neovaskülerizan bir ajandır. Bu sebeple vazodilatör etkinin yanındaki etkilerinden dolayı sildenafil sitrat çalışmamızda kullanılmıştır. Çalışmamızda her iki iskemi modelinde de hyalüronidazın etkisini, sildenafil sitratın arttıracağı sonucuna varılmıştır.
Sonuç: Hyalüronik asit dolgu uygulamalarına bağlı gelişen emboli ve eksternal kompresyona bağlı vasküler komplikasyonların tedavisinde hyalüronidaz ana tedaviyi oluşturmaktadır. Ama tek başına yetersiz kalmaktadır. Çünkü süreç kompleks ve karmaşık yolaklar içermektedir. İskemiyi tedavi etmek için hyalüronidazla birlikte idame tedavide sildenafil sitrat kullanılabilir. Çalışmamızın verileri, dolgu uygulamasına bağlı gelişen iskemi komplikasyonlarının tedavisinde, bir tedavi algoritması oluşturmaya yardımcı olacaktır.

Abstract:
Introduction and Objective: Hyaluronic acid fillers are widely applied in plastic surgery. Unintentional intravascular injections in the facial area can cause hyaluronic acid to progress retrogradely and lead to ischemia by occluding the retinal artery and causing embolism, or by applying external compression in perivascular application and thereby giving rise to complications such as end organ necrosis (blindness or skin necrosis) related to ischemia of the source artery. Reports of such complications are not uncommon in the literature. Ischemia of the retinal artery is a complication that requires urgent intervention as the retinal artery is an end-artery and the retina cannot withstand ischemia for more than a short duration. This complication, which develops in the source arteries that feed the facial area, can cause necrosis in the skin or in composite tissues like those in the nasal region. Development of such complication of arterial ischemia as a result of hyaluronic acid injection applied for aesthetic purposes is quite catastrophic. While there are not enough experimental and clinical studies in the literature, the reported treatment methods mostly consist of author recommendations. Despite the studies conducted on the modes of administration and the dosing of hyaluronidase, and how it combines with thrombolytic agents, a completely therapeutic outcome has not yet been concluded. No studies were found in the literature on vasodilator drugs that could further potentiate this efficacy, and all studies were conducted only for ischemia that would occur through embolization mechanism. The number of clinical and experimental studies in the literature do not suffice for devising an emergency treatment algorithm for vascular complications, for demonstrating the effectiveness of treatment modalities, or for making comparisons.
In this study, we aimed to create an ischemia model through intravascular embolization and external vascular compression due to hyaluronic acid filler injections in rabbit ears and examine and compare the efficacy of hyaluronidase, sildenafil citrate and combined treatment with hyaluronidase and sildenafil citrate in two different ischemia models. We thereby aimed to contribute towards creating a treatment protocol according to the physiopathological mechanism.
Materials and Methods: In our study we used 28 New Zealand rabbits with similar physical characteristics. The rabbits were divided into four groups of seven subjects each. A composite flap containing skin and cartilage in standard sizes based on the central auricular artery was prepared in each of the ears, and the 56 ears from 28 subjects were divided into eight groups of seven ears each. To create ischemia models, the central arteries of composite flaps in the right ears were embolized with intraarterial hyaluronic acid filler injection, and the central arteries of composite flaps in the left ears were embolized via external compression with perivascular hyaluronic acid filler injection. Thereby, two different ischemia study models were created in each subject. The rabbits in Subject Group 1 did not receive any treatment. Then, the effects on their right ears (Study Group 1E[mbolism]) and left ears (Study Group 1C[ompression]) were examined. The findings were noted as the results of the control group. Then Subject Group 2 was treated with hyaluronidase, Subject Group 3 with sildenafil citrate, and Subject Group 4 with hyaluronidase and sildenafil citrate. Then the right (E) and left (C) ears in each Subject Group were examined for the effects of their respective treatments. After four hours of ischemia study models were created and after two weeks of observation, indocyanine green fluorescence imaging was performed on the flaps. Blood supply to flaps were measured. After the experiment was terminated with euthanasia, the ears were amputated and subjected to histopathological examination. The obtained data were analyzed statistically on parametric and non-parametric scales.
Results: As the experimental model was created, the flaps were seen to be pale due to ischemia. However, no necrosis was observed in Subject Group 1 during follow-up. At the same time, fluorescence imaging showed significant decrease in blood supply and decrease in flap sizes. Dimensions of the flaps were measured and noted at the beginning of the experiment and after the experiment. In histopathological examination, inflammation, fibroplasia, edema were evaluated and scaled. Fluorescence imaging data showed that sildenafil citrate enhanced the effect of hyaluronidase and reduced ischemia in both study models. Although sildenafil citrate alone did not reduce ischemia as much as intravenously administered hyaluronidase, sildenafil citrate increased blood supply in both models compared to the control group. Hyaluronidase and sildenafil citrate were more effective in maintaining potency in the embolism model. Flap contraction was seen to be more in the control group, and less in the treatment groups.
Discussion: Vascular complications are, without doubt, the most feared side effects of filler injections. Whilst various treatment methods have been proposed to prevent or minimize the harm caused by hyaluronic acid-induced vascular complications, most are author recommendations and their efficacy have not been proven. In ischemia caused by embolization, a plug of thrombocytes and fibrin forms as a result of coagulation and aggregation around the hyaluronic acid and spasm occurs in the artery. Hyaluronidase alone is therefore insufficient. The thrombolytic agent will be helpful in resolving the ischemia. However, we believe that this approach would not have a similar effect on reducing the ischemia caused by external compression. Studies demonstrated that sildenafil citrate increased blood circulation in the skin, the orbit, and the retina. Besides being a vasodilator, it is also a neovascularization agent. We used sildenafil citrate in our study because of such effects as well as its vasodilator effect. In our study, we concluded that sildenafil citrate would enhance the efficacy of hyaluronidase in both ischemia models.
Conclusion: Hyaluronidase is the main treatment in the management of embolism caused by hyaluronic acid filler injections and vascular complications caused by external compression. But it is not sufficient by itself because the process involves complex pathways. Sildenafil citrate can be used in combination with hyaluronidase as a maintenance treatment for the management of ischemia. We believe that the data obtained from our study will help to create a treatment algorithm for the management of ischemia complications that occur due to filler injections.