Tavşan kulağı modelinde intravasküler hyalüronik asit enjeksiyonuna bağlı gelişen iskemi tedavisinde hyalüronidaz ve tens uygulamasının etkinliklerinin karşılaştırılması
Comparison of the efficacy of hyaluronidase and tens application in the treatment of ischemia due to intravascular hyaluronic acid injection in the rabbit ear model
Yazar: ERDİ KAYA
Danışman: PROF. DR. ŞAKİR ÜNAL
Mersin Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery

Özet:
Son yıllarda cerrahi dışı estetik girişimlerin hızla artışına paralel olarak dolgu enjeksiyonu uygulamalarında ve bu işleme bağlı gelişen komplikasyon sıklığında artış gözlenmektedir. Bu komplikasyonlar ekimoz, ödem, intravasküler embolizasyon, cilt nekrozu, görme kaybı gibi çeşitli spektrumlarda ortaya çıkabilmekte ve yıkıcı etkileri olabilmektedir. Dolguya bağlı gelişen komplikasyonların tedavisinde etkinliği birçok bilimsel araştırmada kanıtlanan ve klinikte en sık kullanılan ajan olan hyalüronidaz, hyalüronik asitin yapısal bütünlüğünü bozarak etki göstermektedir.
Son yapılan deneysel çalışmalarda Transkutanöz Elektriksel Sinir Stimülasyonu (TENS) uygulamasının vaskülariteyi arttırdığı, sempatik nöron inhibisyonu sağlayarak vazodilatasyon ile iskemik dokulara giden kan akışını yükselttiği gösterilmiştir1, 2.
Bu çalışmada hyalüronik asit dolgusuna bağlı gelişen intravasküler emboli ve buna bağlı ortaya çıkan iskemik komplikasyonların tedavisinde klinikte uygulanabilirliği ve ulaşımı kolay, maliyeti düşük olan TENS uygulaması etkinliğinin, hyalüronidaz enzimi tedavisi etkinliği ile karşılaştırılması amaçlandı. Bu çalışmada ayrıca bu iki yöntemin kombine edilerek kullanılmasının klinik sonuçlar üzerinde anlamlı bir katkısının olup olmadığını araştırmak da amaçlanmıştır.
Çalışmamızda ağırlıkları 2900-3150 gr arasında değişen 9-12 aylık, toplamda 15 adet erkek Yeni Zellanda türü tavşan kullanılmıştır. Her bir deneğin iki kulağı da çalışmaya dahil edilmiştir. Denekler randomize olarak her grupta üçer adet tavşan (n=6 kulak) olacak şekilde 5 gruba ayrılmıştır. Deneklerin iki kulağının da dorsal yüzünden 2,5x6 cm boyutunda santral aurikuler arter ve ven bazlı bir ada flebi tasarlanıp subperikondreal planda eleve edilmiştir. Sham grubu hariç diğer tüm gruplardaki deneklerin santral aurikuler arterine 0,1 ml çapraz bağlı hyalüronik asit dolgusu enjekte edilerek intravasküler embolizasyon modeli oluşturulmuş ve sonrasında tüm flepler yerine sütüre edilmiştir.
Grup 1' de (Kontrol Grubu) intraarteriyel dolgu embolizasyonu modeli oluşturulduktan sonra herhangi bir tedavi verilmemiştir. Grup 2' de (Sham Grubu)  intraarteriyel dolgu enjeksiyonu yapılmamıştır. Grup 3'te (Hyalüronidaz Grubu) intraarteriyel dolgu embolizasyonu modeli oluşturulduktan sonra flep içerisinde santral aurikuler arter trasesinden 0,5 cm uzaklıkta ve birbirine 1 cm' lik eşit mesafede belirlenmiş olan 10 nokta üzerine 4. saatte subkutan yolla tek seferlik hyalüronidaz tedavisi (her bir nokta için 50 IU/kg) verilmiştir. Grup 4'te (TENS Grubu) intraarteriyel dolgu embolizasyonu modeli oluşturulduktan sonra flep içerisinde en proksimal ve en distalde belirlenen iki noktaya elektrotlar yerleştirilerek ilki postoperatif 4. saatte olmak üzere, her gün 1 saat süresince 20 miliamper şiddetinde ve 80 hz frekansta TENS tedavisi toplamda 7 gün uygulanmıştır. Grup 5' te (Hyalüronidaz + TENS Grubu) intraarteriyel dolgu embolizasyonu modeli oluşturulduktan sonra hem Grup 3' te uygulanan hyalüronidaz tedavi protokolü ve hem de Grup 4' te uygulanan TENS tedavi protokolü kombine olarak uygulanmıştır.
Tüm deneklere postoperatif 4. saat ve postoperatif 7. günde olmak üzere iki ayrı zamanda indosiyanin yeşili verilip SPY cihazı ile anjiyografik görüntüleme yapılmıştır. Kaydedilen görüntüler SPY Elite System ara yüzünde işlenmiş, flep üzerinde santral aurikuler arter trasesi boyunca belirlenen toplamda 20 noktadaki perfüzyon yüzdesi bulunup ortalama perfüzyon değeri hesaplanmıştır. İki ayrı zamandaki ortalama perfüzyon değerleri arasındaki fark karşılaştırılarak çalışmanın anjiografik verileri elde edilmiştir.
Tüm denekler postoperatif 7. günde sakrifiye edildi ve her iki kulak ampute edilerek önce makroskobik sağkalım değerlendirildi ve sonrasında histopatolojik inceleme için örnekler alındı. Makroskopik değerlendirme için flepler üzerinde asetat kağıdı yardımıyla çizimler yapılıp fleplerin toplam alanı, yaşayan alanı ve nekroze alanı her denek için ayrı olarak hesaplanarak veriler planimetrik ölçüm amacı ile AutoCad (Autodesk INC., ABD) programına aktarılmıştır.  Histopatolojik incelemede ise her denek için ödem, inflamasyon, fibroplazi ve arter sayısı değerlendirilmiştir.
Makroskopik olarak flebin sağ kalan alanının tüm flebe olan oranı yüzdesel olarak bulunup grup ortalamaları hesaplanmıştır. Grup 2 (Sham)' deki fleplerin hiçbirinde nekroz saptanmamıştır. Diğer tüm gruplarda değişen oranlarda flep nekrozu gözlenmiştir. Yapılan istatistiksel analizlerin sonucunda Grup 3, Grup 4 ve Grup 5' te flep sağ kalım oranı Grup 1 (Kontrol)' e kıyasla anlamlı olarak yüksek bulunmuştur (sırasıyla p<0,001, p=0,007, p<0,001). Bu üç deney grubu karşılaştırıldığında flep sağ kalımı açısından gruplar arası anlamlı bir farka rastlanmamıştır.
Postoperatif 4. saatteki SPY anjiyografik görüntülemelerdeki perfüzyon yüzdelerine bakıldığında Grup 2 (Sham)' nin perfüzyon ortalaması diğer tüm gruplardan yüksek bulunmuştur. Ancak Grup 1, Grup 4 ve Grup 5 ile olan karşılaştırılmasında istatistiksel olarak anlamlı farklar saptanmıştır (sırasıyla p=0,022, p=0,020, p=0,010) Embolizasyon uygulanan 4 grupta perfüzyon ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olmadığı görülmüştür.
Postoperatif 7. gündeki SPY anjiyografik görüntüleme ile elde edilen perfüzyon yüzdeleri kıyaslandığında ise Grup 2' nin perfüzyon ortalamasının diğer tüm gruplardan anlamlı derecede yüksek olduğu görülmüştür (sırasıyla p<0,001, p<0,001, p<0,001, p=0,001). Bununla beraber Grup 1 (Kontrol)' in perfüzyon ortalamasının Grup3, Grup 4 ve Grup 5' e kıyasla anlamlı derecede düşük olduğu saptanmıştır (her biri için p<0,001). Ancak Grup 3, Grup 4 ve Grup 5 kendi içinde incelendiğinde anlamlı bir fark bulunamamıştır.
Histopatolojik bulgular istatistiksel olarak incelendiğinde ödem, inflamasyon ve fibroplazi açısından gruplar arasında anlamlı farka rastlanmamıştır. TENS tedavisi alan Grup 4 ve 5' teki deneklerde ortalama arter sayısı daha yüksek olsa da istatistiksel açıdan anlamlı fark saptanmamıştır.
Çalışmamızda intraarteriyel embolizasyon tedavisinde TENS uygulamasının hem tek başına hem de hyalüronidaz enzimi ile kombine edilerek kullanımının flep perfüzyonunu ve sağkalımını artırmada hyalüronidaz enzim tedavisi ile benzer etkinlik sağladığı bulunmuştur. Daha önce yapılan deneysel çalışmalarda TENS uygulamasının vaskülariteyi artırdığı, nöral mekanizmalarla vazodilatasyona neden olduğu ve sonuçta doku perfüzyonunu artırdığı gösterilmiştir. Bu çalışmamızda da benzer mekanizmalarla perfüzyonu artırdığını ve klinik pratikte çok yaygın olarak kullanılan hyalüronidaz enzimine benzer etkinlik sağladığını düşünmekteyiz.
Sonuç olarak klinikte kullanımı basit, maliyeti düşük, uygulanabilirliği yüksek olan TENS tedavisinin dolgu enjeksiyonuna bağlı gelişen intravasküler iskeminin tedavisinde tek başına ya da hyalüronidaz enzimiyle birlikte kullanımının doku perfüzyonunu arttıracağını ve cilt nekrozunu sınırlandırabileceğini düşünmekteyiz.

Anahtar kelimeler: hyalüronidaz, hyalüronik asit, intravasküler emboli, TENS

Abstract:
In recent years, along with the rapid increase in non-surgical aesthetic procedures, there has been an increase in the frequency of complications in filler injection applications and complications associated with this procedure. These complications can range from bruising, edema, intravascular embolization, skin necrosis, vision loss, and can have devastating effects. Hyaluronidase enzyme, which is the most commonly used agent in the treatment of filler-related complications, works by disrupting the structural integrity of hyaluronic acid and has been proven to be effective in many scientific studies.
Recent experimental studies have shown that Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS) application increases vascularity, increases blood flow to ischemic tissues with vasodilation by providing sympathetic neuron inhibition1, 2.
In this study, it was aimed to compare the effectiveness of the clinically applicable and easily accessible TENS application, which is low in cost, in the treatment of intravascular emboli and resulting ischemic complications related to hyaluronic acid fillers with the effectiveness of hyaluronidase enzyme treatment. Additionally, in this study, it was aimed to investigate whether there is a significant contribution of combining these two methods on clinical outcomes.
In our study, a total of 15 male New Zealand rabbits aged 9-12 months with weights ranging between 2900-3150 g were used. Both ears of each subject were included in the study. The subjects were randomized into 5 groups with three rabbits (n=6 ears) in each group. A central auricular artery and vein-based island flap with dimensions of 2.5x6 cm from the dorsal aspect of both ears of the subjects was designed and elevated in the subperichondrial plane. Except for the sham group, intravascular embolization models were created by injecting 0.1ml of cross-linked hyaluronic acid filler into the central auricular artery of the subjects in all other groups, and then all flaps were sutured.
In Group 1 (Control Group), no treatment was given after the creation of an intra-arterial embolization model. In Group 2 (Sham Group), no intra-arterial filler injection was made. In Group 3 (Hyaluronidase Group), after the creation of the intra-arterial filler embolization model, a single dose of hyaluronidase therapy (50 IU/kg for each point) was given subcutaneously at 10 points determined at a distance of 0.5 cm from the central auricular artery tracings within the flap at the 4th hour postoperatively. In Group 4 (TENS Group), after the creation of the intra-arterial filler embolization model, electrodes were placed at the most proximal and distal points within the flap, and TENS therapy was applied for 1 hour each day for a total of 7 days at a intensity of 20 milliamperes and a frequency of 80 Hz, with the first session at the postoperative 4th hour. In Group 5 (Hyaluronidase + TENS Group), after the creation of the intra-arterial embolization model, both the hyaluronidase therapy applied in Group 3 and the TENS therapy applied in Group 4 were combined.
All subjects were given Indocyanine Green at two separate times, at the postoperative 4th hour and the postoperative 7th day, and angiographic imaging was performed with the SPY device. The recorded images were processed on the SPY Elite System interface, the perfusion percentage at a total of 20 points determined along the central auricular artery tracing on the flap was calculated to find the average perfusion value.The difference between the average perfusion values at two different time points was compared to obtain the angiographic data of the study.
All subjects were sacrificed on the postoperative 7th day, and both ears were amputated. Macroscopic survival was evaluated, and samples were taken for histopathological examination. For macroscopic evaluation, drawings were made on acetate paper over the flaps, and the total area of the flaps, the living area, and the necrotic area were calculated separately for each subject and transferred to the AutoCAD program for planimetric measurement purposes. In the histopathological examination, edema, inflammation, fibroplasia, and the number of arteries were evaluated for each subject.
The percentage of surviving area of the flap macroscopically was calculated and group averages were determined. In group 2 (Sham), no necrosis was detected in any of the flaps. Variable rates of flap necrosis were observed in all other groups. As a result of statistical analysis, the flap survival rate in Group 3, Group 4, and Group 5 was found to be significantly higher compared to Group 1 (Control) (p<0.001, p=0.007, p<0.001). When these three experimental groups were compared, no significant difference was found in terms of flap survival between the groups.
When looking at the perfusion percentages in SPY angiographic images at the 4th postoperative hour, the mean perfusion of Group 2 (Sham) was found to be higher than all other groups. However, a statistically significant difference was observed compared to Group 1, Group 4, and Group 5 (p=0.022, p=0.020, p=0.010). There was no statistically significant difference in the perfusion averages among the 4 groups where embolization was performed.
When comparing the perfusion percentages obtained from SPY angiographic imaging on the 7th postoperative day, it was observed that the mean perfusion of Group 2 was significantly higher than all other groups (p<0.001, p<0.001, p<0.001, p=0.001). However, Group 1 had a significantly lower perfusion average compared to Group 3, Group 4, and Group 5 (p<0.001 for each). However, there was no significant difference when Group 3, Group 4, and Group 5 were examined internally.
When histopathological findings were statistically analyzed, no significant difference was found between the groups in terms of edema, inflammation, and fibroplasia. Although the average number of arterioles was higher in subjects in Group 4 and 5 receiving TENS treatment, no statistically significant difference was found.
In our study, it was found that TENS application in intra-arterial embolization therapy, both alone and in combination with hyaluronidase enzyme, provided similar effectiveness in increasing flap perfusion and survival as hyaluronidase enzyme therapy. Previous experimental studies have shown that TENS application increases vascularity in tissues, leads to vasodilation through neural mechanisms, and ultimately increases tissue perfusion. We believe that in this study, it increased perfusion through similar mechanisms and provided similar effectiveness to the widely used hyaluronidase enzyme in clinical practice.
In conclusion, we believe that the simple, low-cost, highly applicable TENS therapy can increase tissue perfusion in the treatment of intravascular ischemia due to filler injection, either alone or in combination with hyaluronidase enzyme, helping to limit skin necrosis.

Keywords: Hyaluronidase, hyaluronic acid, intravascular emboli, TENS