Statik ultrason uygulamasının sıçanlarda olası yan etkilerinin deneysel olarak araştırılması
Experimental study of static ultrasound application; potential adverse effects on rats
Yazar: SEÇİL YALGIN
Danışman: PROF. DR. HALİL ÜNALAN
İstanbul Üniversitesi / Cerrahpaşa Tıp Fakültesi / Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2008
Konu: Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon = Physical Medicine and Rehabilitation
Dizin: Ultrason = Ultrasound

Özet:
Ultrason (US) tıpta görüntüleme yöntemi ve farklı doz ve şekillerde tedavi amaçlı olarak kullanılan bir fiziksel ajanıdır. Mekanik bir enerji şeklidir. Yüksek güçte ağrı sınırında ultrason (YGAS-US), ultrasonun modifiye bir şeklidir. İlk defa Travell ve Simons tarafından bildirilmiştir. Bu tekniğin aktif tetik nokta tedavisindeki uygulanma şeklinde ultrason başlığı sabit olarak tutulmakta ve güç yavaş yavaş hastanın şiddetli ağrı duyduğu seviyeye kadar çıkarılmakta, daha sonra bu gücün yarı yoğunluğuna indirilmektedir. Bu uygulamayı izleyen 2-3 dakika içinde ultrasonun gücü (watt) hastayla sürekli konuşarak yine ağrı sınırına kadar yavaş yavaş yükseltilmekte ve tekrar yarıya indirilmektedir. Bu uygulama tetik noktadaki hassasiyet kaybolduğunda ya da belirgin olarak azaldığında sonlandırılır. Ultrasonun bu şekli ile ilgili çok az klinik çalışma mevcuttur. Tetik nokta üzerinde yapılan çalışmalarda, konvansiyonel ultrason tedavisine göre daha üstün, enjeksiyon tedavisi ile eşit etkinlikte olduğu bildirilmiştir. Ultrasonun dokular üzerinde doku hasarı oluşturmasıyla ilgili klasik kitaplarda birçok kontrendikasyon tanımlanmaktadır. Buna göre YGAS-US'nin dokularda herhangi bir patolojik değişiklik oluşturup oluşturmayacağını araştırmak için hayvanlar üzerinde bu teknik uygulanarak olası histopatolojik değişiklikleri gözlemlemeyi amaçladıkAraştırma için 24 adet Wistar-albino türünde deney sıçanı üzerinde kemik çıkıntı, omuriliğe komşu bölgeler, periferik sinirin yüzeysel geçtiği bölgeler ve kas üzerine YGAS-US uygulaması yapıldı. Ancak sıçanlarda ağrı eşiğinin belirlenmesinin teknik olarak çok zor olması ve etik olarak uygulama sırasında hayvanların hafif eter aneztezisi altında olmaları gerekliliği nedeniyle ağrı eşiği ölçülememiştir. Dolayısıyla her ne kadar yöntemi uygularken Travell ve Simons'un bildirdiği prensiplere tamamen bağlı kalınmış olmakla birlikte çalışmamızda kullandığımız bu ultrason tekniğini yüksek güçte ağrı sınırında ultrason tekniği olarak isimlendirmek doğru değildir. Biz bu çalışmamızda hayvanlarda ağrı sınırını ölçemediğimizden, ağrı sınırı olabilecek değişik ultrason güçlerini (0,5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1,5 watt/cm2) önceden belirleyerek deneyimizi gerçekleştirdik. Gruplar 8'er hayvandan oluşturuldu. Eter anestezisi altında birinci gruba 1 seans (plasebo, 0,5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1,5 watt/cm2) ikinci gruba 2 seans (plasebo, 0,5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1,5 watt/cm2), üçüncü gruba 3 seans (plasebo, 0,5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1,5 watt/cm2) YGAS-US uygulaması yapıldı. Her hayvana kemik omurga torakal 6 - torakal 12 arasına ve gastroknemiyus ve burada siyatik sinirin yüzeyselleştiği bölge üzerine US uygulandı. Hayvanlar intrakardiyak yolla kan alınması yoluyla sakrifiye edilip nekropsi materyalleri alındı. Yüzde 10'luk formaldehit ile fikse edilen preparatlar rutin formalin takibine alındı. Parafin blok haline getirilerek, bloklanarak 5 µm boyutunda kesit alındı. Rutin hematoksilen eosin boyamayla incelendiPatolojik inceleme sonrasında gruplar arasında aksonal dejenerasyon, hücre ölümü, inflamasyon, nekroz, lenfositik infiltrasyon, yanık ve benzeri yan etkiler izlenmedi. Normal yapıda kemik, omurilik, periferik sinir ve kas histolojik dokusu gözlendi. Kreatin kinaz enzimi yükselmesi açısından da anlamlı bir fark görülmediSonuç olarak; bu deneysel çalışmaya alınan hiç bir sıçanda belirgin bir patolojik nekropsi bulgusuna rastlanmamıştır. Ancak ultrasonla ilgili yapılan sayısız bilimsel çalışmada son derece farklı ve çelişkili sonuçların bildirilmiş olması, yöntemimizin deneysel olarak ilk defa kullanılan bir yöntem olması, yöntemi deneysel olarak kullanırken karşılaştığımız teknik zorluklar ve hepsinden öte bu çalışmanın sadece deneysel bir çalışma olması gibi nedenlere dayanarak sonuçlarımızın genelleştirilmemesi ve insanlar açısından şimdilik geçerli olamayacağı görüşündeyiz.

Abstract:
Ultrasound is a well known and widely used physical agent both for diagnostic and therapeutic purposes. It is simply a form of mechanical energy. High power pain threshold ultrasound (HPPT-US) is one of the modified forms of therapeutic ultrasound. Little is known about high-power, pain-threshold ultrasound technique, which was cited by Travell and Simons in a personal communication with Nielson in 1983. In this technique, the power of ultrasound is first increased to the threshold pain level and then reduced to one-half of that intensity. Over the next 2 to 3 minutes, the intensity is gradually increased with frequent queries as to patient sensations, until the intensity has been increased to, but not beyond the original pain threshold level.In the physical therapy literature survey, few studies about this modified and unique form of US can be fined. This technique has been reported to be superior than conventional US and also was found to be equally effective as local injection in the treatment of trigger points.In classical textbooks, US has been reported to have many disastrous effects on tissues and also has many contraindications. Based on these reports, we conducted an experimental study to investigate the possible side effects of HPPT-US, histopathologically on rats.In the present study, 24 Wistar-albino rats were included, and possible side effects of HPPT-US technique were tried to be investigated on critical anatomical regions such as spinal cord, paraspinal muscles, or for muscles adjacent to nerve and bone structures and nerves running superficially. But actually we could not perform the experiment ideally, due to technical difficulties and ethical issues which discouraged us to identify the pain threshold in rats. As the ethical issues directed us to conduct our study in a condition which the animals should have been under light ether anesthesia, we could not have been able to identify the pain threshold. Consequently, although we tried to use the same technique which was described in Travell and Simons textbook, it is not wise to designate our US technique as ? high power pain threshold US?. So we preferred to call our technique as static US in the presenty study.As we could not identify the pain threshold of animals in our study, we decided to estimate their pain threshold by using different watts and sessions such as 0.5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1.5 watt/cm2 and/or 1?2 sessions. Also we added a sham US?placebo group. The animals were divided into 3 groups all containing 8 rats. Under ether anesthesia, the first group of animals were given static US for 1 session of placebo, 0.5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1.5 watt/cm2; the second group was given 2 sessions of placebo, 0.5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1.5 watt/cm2, and the third group was given placebo, 0.5 watt/cm2, 1 watt/cm2, 1.5 watt/cm2.Static US was applied on the critical anatomical regions such as paraspinal muscles (vicinity of spinal cord), on muscles adjacent to nerve and bone structures and nerves running superficially. After the sessions completed, the animals were sacrificed and necropsy materials were prepared using the standard procedures. The necropsy materials were fixed in 10% formalin and after paraffin blocks, were stained with hematoxilene and eosine.The pathological investigation revealed no significant difference between all the groups regarding axonal degeneration, apoptosis, inflammation, necrosis, lenphocytic infiltration among others. Also there was no significant difference in creatinin kinase levels among all the groups.In conclusion, our hypothesis was not confirmed in this experimental study. We did not observe any pathological necropsy findings in none of the study groups. But, we beleive that our findings should not be generalized and most importantly shoul not be considered in the routine practice of HPPT-US application for those reasons:-Our experimental method was unique and this study is the first study using this method.-We could not perform the experiment ideally, due to technical difficulties and ethical issues which discouraged us to identify the pain threshold in rats.-This was an experimental study.