TUBİTAK destekli, Boğaziçi Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü ile ortak sürdürülen çalışma devam ediyor

Gallery

Boğaziçi Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü ile sürdürülen TUBİTAK destekli "Ön çapraz bağ rekonstrüksiyonunda hamstring tendon greft alımının diz fleksör kasları kuvvetine post operatif biyomekanik etkilerinin miyobağdokusal kuvvet iletim mekanizması temelinde araştırılması" çalışması sürüyor.

Ön çapraz bağ rekonstrüksiyonunda hamstring tendon greft alımının diz fleksör kasları kuvvetine post operatif biyomekanik etkilerinin miyobağdokusal kuvvet iletim mekanizması temelinde araştırılması
Bu çalışmanın amacı hamsring tendon greftleri ile ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu operasyonunun hiç bilinmeyen akut etkilerini direkt yöntemlerle saptamak, post-operatif biyomekanik etkileri netleştirmek ve bu cerrahi yöntemin hem başarısını arttıracak hem de kas sistemine verebileceği zararı en aza indirecek yeni öneriler getirmektir.

Yırtılma gibi bir sebeple fonksiyon kaybı oluşan ön çapraz bağın rekonstrüksiyonu için Semitendinosus (ST) ve Gracilis (G) kaslarının distal tendonları cerrahi olarak alınarak greft olarak kullanılmaktadır. Bu kasların miyotendinöz kuvvet iletim mekanizmasında doğrudan yaratılan hasar nedeniyle beklenen post-operatif etki diz fleksiyon zaafiyetidir. Bu tür bir etkinin ne düzeyde gerçekleştiğini araştıran çalışmaların bir kısmı hamstring kuvvetinde operasyon sonrası (iyileşme dönemi sonunda) operasyon öncesine göre değişiklik olmadığını gösterirken bir kısmı da güç kaybı rapor etmiştir. Sadece maksimum fleksiyon torku değerine bakmakla yetinilmeyen araştırmalar, bu değerin azalmadığını ancak etkidiği fleksiyon açısının daraldığını ve diz fleksiyon kapasitesinde de önemli ölçüde düşüş  olduğunu göstermiştir. Ayrıca kontrol grubu olarak hiçbir tendonu alınmayan, sadece ST tendonu alınmış ve ST + G tendonlarının alındığı gruplar üzerinde yapılan araştırmalar tendonu kullanılan kas sayısı arttıkca maksimal tork açısının daraldığını ve aktif diz fleksiyon açısı kaybının arttığını göstermiştir. Tendon rejenerasyonu olup olmadığı hakkında ve ST kasının post-operatif hacim kaybı konusunda ise çok farklı sonuçlar sunulmuştur.Bu çalışmalarda gösterilen post-operatif etkilerin mekanizması ve sonuçlar arasındaki tutarsızlıkların sebepleri gösterilememiştir. Bu da operasyonun post-operatif etkilerini kontrol edebilmek için yeterli bilgi birikimi olmadığını göstermektedir. Bizce bunun sebepleri (1) akut dönemdeki etkilerin hiç araştırılmaması ve bilinmemesi (2) izokinetik güç testi ve görüntüleme yöntemleri gibi endirekt yöntemler ile ST ve G kaslarının post-operatif performansı hakkında spesifik olmaktan çok uzak bilgi üretilebilmesi ve (3) post-operatif etkiler hakkındaki beklentinin ve buna yönelik araştırmaların klasik bakış açısına paralel olarak miyotendinöz kuvvet iletimi mekanizmasıyla sınırlı kalınarak belirlenmesidir.

Projemizin temel motivasyonu, bu etkilerinin başlıca belirleyicisinin miyobağdokusal kuvvet iletimi olduğunu düşünmemizdir. Bu tür kuvvet iletiminin tendon dışı yollardan, bağ dokusu yapıları üstünden gerçekleştiği ve birbirine komşu kaslar arasında başlıca öneme sahip etkileri olduğu yeni çalışmalarla gösterilmiştir: Bir kasın ürettiği kuvvet kendi tendonu yerine bir başka kasın tendonundan kemiğe iletilebilmektedir (intermüsküler miyobağdokusal kuvvet iletimi). Daha önceki hayvan deneylerimiz ve sonlu elemanlar modeli çalışmalarımız intermüsküler miyobağdokusal kuvvet iletimi sonucu aktif kas kuvvetinin sıfır olduğu kas uzunluğu ile maksimum (optimum) olduğu uzunluk arasındaki aralığının (altif kas kuvveti etkime aralığı) kasın fonksiyonel olduğu koşullara bağlı olarak önemli ölçüde değişebildiğini ve kas optimum kuvvetinin komşu kaslardan gelen kuvvet ile artabildiğini göstermiştir. Ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu operasyonunun etkilerinin bu mekanizma ile açıklanacağını düşünüyoruz. Örneğin, ST ve G kasları miyotendinöz yollardan kuvvet iletememelerine rağmen miyobağdokusal yollardan sinerjistlerine kuvvet ileterek, diz fleksiyon torkuna katkıda bulunmayı sürdürüyor oldukları için maksimum fleksiyon torku düşmüyor olabilir. Aynı şekilde, maksimum fleksiyon torkunun etkidiği açının daralması ve diz fleksiyon kapasitesindeki düşüşde kas kuvvet etkime aralığının intermüsküler miyobağdokusal kuvvet iletiminin etkisi olarak daralmasıyla açıklanabilir.Bu hipotezleri test edecek ve akut etkileri ilk kez ve direkt olarak ölçecek deneyler tasarladık. Özetle intaraoperatif olarak ST ve G kaslarının ve bu kasların sinerjisti semimembranosus (SM) kasının distal tendonlarından kuvvet ölçerek hedef kasların izometrik uzama-kuvvet ilişkisini belirleyeceğiz: (1) Sadece SM kasınının intakt tendonundan i) ST + G intaktken, ii) ST tendonu kesilmiş, G intaktken ve iii) ST + G kaslarının tendonları kesilmişken ölçüm alacağız. (2) ST ve G kaslarının distal tendonlarından eşzamanlı olarak i) G kasının boyu sabit tutulup ST kasının boyu aktif gevşeklik uzunluğundan itibaren arttırılırken, ii) tersi yapılırken kuvvet ölçümü yapacağız.
Bu çalışma ile spesifik olarak ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu operasyonuna katkı sağlama hedefimize ek olarak intermüsküler miyobağdokusal kuvvet iletiminin etkinliğini insanda ilk defa göstermeyi ve bilimsel bilgi birikimine bu yönden de özgün katkılar sağlamayı hedefliyoruz. Ayrıca miyobağdokusal kuvvet iletimi mekanizmasının tendon transferi ve aponevroz gevşetmesi gibi diğer pek çok ortopedik cerrahi müdahalenin etkilerinde önemli rolü olduğunu ve çalışmamızın yeni araştırmalarımıza öncülük edeceğini düşünüyoruz.