The effect of definitive continuous distraction employed with the Ilizarov type external fixation system on fracture healing: an experimental rabbit model

Abstract

Objectives: The objective of this study was to evaluate the effect of definitive continuous distraction (DCD) employed through an Ilizarov type external fixator on fracture healing in a rabbit tibia model.\nMethods: Fifteen mature New Zealand white rabbits weighing 2.8 to 4.0 kg were randomly assigned to three groups following osteotomy of the tibia and fibula. The first group (controls) was treated only with the Ilizarov type external fixator while the second and third groups were subjected to DCD amounting to 10% and 30% of the body weight, respectively, being employed through modulated springs on the Ilizarov external fixation system. All the rabbits were evaluated by radiographies on the 12th, 21st, 28th, and 35th days following surgery and were sacrificed on the 45th day. Radiographic evaluations were made according to the Lane and Sandhu’s scoring system, and histologic evaluations according to the scoring system proposed by Heiple et al. The results were analyzed using the Kruskal-Wallis test.\nResults: The highest radiographic and histologic scores were obtained from the second group, being 8.6 and 11.6, respectively (p<0.05). Radiographic and histologic scores of the third group were lower than those of the control group.\nConclusion: Application of DCD of 10% of body weight through modulated springs on the Ilizarov external fixator improves fracture healing while a greater amount of instability results in delayed healing.

Özet

Amaç: Bu çalışmada Ilizarov tipi eksternal fiksatör sisteminde belirli sürekli distraksiyon (BSD) uygulayarak BSD’nin tavşan tibiasında kırık iyileşmesi üzerine etkisi araştırıldı.\nÇalışma planı: Bir yaş üzerinde ve ağırlıkları 2800-4000 gr olan 15 adet Yeni Zelanda tipi tavşan, tibia ve fibulaya osteotomi uygulandıktan sonra üç gruba ayrıldı. Birinci grup normal Ilizarov tipi eksternal fiksatör uygulanarak izlendi. İkinci ve üçüncü grup tavşanlara, yaylarla modüle edilmiş Ilizarov tipi eksternal fiksatör sistemi ile sırasıyla ağırlığın %10’u ve %30’u kadar BSD uygulandı. Üç grup 12, 21, 28 ve 35. günlerde radyografilerle izlendi. Kırk beşinci günde tavşanların yaşamı sonlandırılarak kırıktaki kallus ve kaynama makroskobik ve mikroskobik olarak değerlendirildi. Radyografik değerlendirme Lane ve Sandhu’nun sistemine göre, histolojik değerlendirme ise Heiple ve ark.nın sistemine göre yapıldı. Sonuçlar Kruskal-Wallis testi ile değerlendirildi. \nSonuçlar: En yüksek radyografik ve histolojik puanlar sırasıyla 8.6 ve 11.6 ile ikinci grupta elde edildi (p<0.05). Üçüncü grubun radyografik ve histolojik puanları kontrol grubundan düşük bulundu.\nÇıkarımlar: Ilizarov tipi eksternal fiksatör sistemi ile ağırlığın %10’u kadar BSD uygulaması kırık iyileşmesini olumlu etkilerken, daha fazla instabilitenin kırık iyileşmesini geciktirdiği sonucuna varıldı.