The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study

ESEN, HACI HASAN; AVUNDUK, MUSTAFA CIHAT; Arslan Kasdoagan, Zumrut Ela; CALIK, Mustafa; Esme, Hidir; YILMAZ, Halim; akkurt, ekrem; Calik, Saniye Goknil; KARACA, GÜLTEN; TOLU, İSMET

doi:10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379

The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study

Saniye ÇALIK, (KTO Karatay Üniversitesi, Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu, Acil ve İlk Yardım Programı, Konya, Türkiye)

Mustafa ÇELİK, (Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Göğüs Cerrahisi Kliniği, Konya, Türkiye)

Zümrüt Ela ARSLAN KASDOĞAN, (Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Kliniği, Konya, Türkiye)

Halim YILMAZ, (Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bölümü, Konya, Türkiye)

Gulten KARACA, (Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bölümü, Konya, Türkiye)

Halil Ekrem AKKURT, (Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bölümü, Konya, Türkiye)

Hacı Hasan ESEN, (Necmettin Erbakan Üniversitesi, Meram Tıp Fakültesi, Patoloji Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

Mustafa Cihat AVUNDUK, (Necmettin Erbakan Üniversitesi, Meram Tıp Fakültesi, Patoloji Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

Hidir ESME, (Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Göğüs Cerrahisi Kliniği, Konya, Türkiye)

İsmet TOLU (Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Radyoloji Bölümü, Konya, Türkiye)

Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi

1 0

Yıl: 2020 Cilt: 28 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 181 - 187 Metin Dili: İngilizce DOI: 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379 İndeks Tarihi: 11-11-2020

The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study

Öz:

Background: In this study, we aimed to investigate the effects of lowintensitypulsed ultrasound on rib fracture healing in a rat model.Methods: A total of 72 male Wistar-Albino rats were randomly dividedinto three equal groups. To induce a rib fracture, right thoracotomy wasperformed under general anesthesia and a 0.5-cm segment was removedfrom the fourth and fifth ribs. After 24 h of surgery, low-intensitypulsed ultrasound was implemented according to the groups. Group 1served as the control group for the observation of normal bone healing.Low-intensity pulsed ultrasound was applied at a dose of 20% (2 msnpulse-8 msn pause) 100 mW/cm2 and 50% (5 msn pulse-5 msn pause)200 mW/cm2 for six min, respectively in Group 2 and Group 3. Allsubjects were followed for six weeks. Eight animals from each groupwere sacrificed at two, four, and six weeks for further assessment.Histological alterations in the bone were examined.Results: Although there was no statistically significant differencein osteoblasts, osteoclasts, new bone formation, and lymphocytecount among the groups, histological consolidation was significantlyincreased by low-intensity pulsed ultrasound. While low-intensity pulsedultrasound induced osteoblastic, osteoclastic, and new bone formation, itinhibited lymphocyte infiltration.Conclusion: Low-intensity pulsed ultrasound, either at low or highdoses, induced the histological consolidation of rib fractures andinhibited lymphocyte infiltration. This effect was more prominentin the long-term and at higher dose with increased daily and totaladministration time. We, therefore, believe that accelerating the naturalhealing process in patients with rib fractures would enable to treat moreeffectively in short-term.

Anahtar Kelime:

Düşük yoğunluklu kesikli ultrasonun kaburga kırığı üzerindeki etkisi: Deneysel çalışma

Öz:

Amaç: Bu çalışmada, bir sıçan modelinde düşük yoğunluklu kesikli ultrasonun kaburga kırığı iyileşmesi üzerindeki etkileri araştırıldı. Çalışma planı: Toplam 72 erkek Wistar-Albino sıçan rastgele üç gruba ayrıldı. Kaburga kırığını oluşturmak için genel anestezi altında sağ torakotomi yapıldı ve dördüncü ve beşinci kaburgadan 0.5 cm’lik segment çıkarıldı. Ameliyattan 24 saat sonra gruplara göre düşük yoğunluklu kesikli ultrason uygulandı. Grup 1 kontrol grubu olup, normal kemik iyileşmesi gözlendi. Grup 2 ve Grup 3’e altı dakika boyunca sırasıyla %20 (2 msn pulse-8 msn pause) 100 mW/cm2 ve %50 (5 msn pulse-5 msn pause) 200 mW/cm2 düşük yoğunluklu kesikli ultrason uygulandı. Denekler altı hafta boyunca takip edildi. Her gruptan sekizer sıçan iki, dört ve altıncı haftalarda ileri tetkik için sakrifiye edildi. Kemikteki histolojik değişiklikler incelendi. Bulgular: Osteoblast, osteoklast, yeni kemik oluşumu ve lenfosit sayısında gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olmamasına rağmen, düşük yoğunluklu kesikli ultrason ile histolojik konsolidasyon anlamlı düzeyde arttı. Düşük yoğunluklu kesikli ultrason osteoblastik, osteoklastik ve yeni kemik oluşumunu uyarırken, lenfosit infiltrasyonunu inhibe etti. Sonuç: Düşük veya yüksek dozlarda düşük yoğunluklu kesikli ultrason, kaburga kırıklarının histolojik konsolidasyonunu uyardı ve lenfosit infiltrasyonunu azalttı. Bu etki, günlük ve toplam uygulama süresinin artırılmasıyla uzun dönem ve yüksek dozda daha belirgindi. Bu nedenle, kaburga kırığı olan hastalarda doğal iyileşme sürecinin hızlandırılmasının daha etkili ve kısa sürede tedavi sağlayabileceği kanısındayız.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Altunkaya A, Aktunc E, Kutluk AC, Buyukates M, Demircan N, Demir AS, et al. Analysis of 282 patients with thoracic trauma. Turk J Thorac Cardiovasc Surg 2007;15:127-32.
2. Meredith JW, Hoth JJ. Thoracic trauma: when and how to intervene. Surg Clin North Am 2007;87:95-118.
3. Sharma OP, Oswanski MF, Jolly S, Lauer SK, Dressel R, Stombaugh HA. Perils of rib fractures. Am Surg 2008;74:310-4.
4. Doben AR, Eriksson EA, Denlinger CE, Leon SM, Couillard DJ, Fakhry SM, et al. Surgical rib fixation for flail chest deformity improves liberation from mechanical ventilation. J Crit Care 2014;29:139-43.
5. Fabricant L, Ham B, Mullins R, Mayberry J. Prolonged pain and disability are common after rib fractures. Am J Surg 2013;205:511-5.
6. Kerr-Valentic MA, Arthur M, Mullins RJ, Pearson TE, Mayberry JC. Rib fracture pain and disability: can we do better? J Trauma 2003;54:1058-63.
7. Majercik S, Cannon Q, Granger SR, VanBoerum DH, White TW. Long-term patient outcomes after surgical stabilization of rib fractures. Am J Surg 2014;208:88-92.
8. Bhatnagar A, Mayberry J, Nirula R. Rib fracture fixation for flail chest: what is the benefit? J Am Coll Surg 2012;215:201-5.
9. Basford JR. Physical Agents. In: DeLisa JA, Gans Bm, editors. Rehabilitation Medicine Principles and Practice. 3rd ed. Philadelphia: Lippincott-Raven Publishers; 1998. p. 488-99.
10. Tuncer T. Elektroterapi. Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon. Editörler: Beyazova M, Gökçe Kutsal Y. Cilt 2. Ankara: Güneş Kitabevi; 2000. s. 771-89.
11. Warden SJ. A new direction for ultrasound therapy in sports medicine. Sports Med 2003;33:95-107.
12. Easter A. Management of patients with multiple rib fractures. Am J Crit Care 2001;10:320-7.
13. Takikawa S, Matsui N, Kokubu T, Tsunoda M, Fujioka H, Mizuno K, et al. Low-intensity pulsed ultrasound initiates bone healing in rat nonunion fracture model. J Ultrasound Med 2001;20:197-205.
14. Leary SL, Underwood W, Anthony R, Gwaltney-Brant S, Poison A, Meyer R, et al. AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2013 edition. Schaumburg IL: American Veterinary Medical Association; 2013.
15. Boris K, Forat S, Itamar A, Oded O, Kobi P, Adi G, et al. Increasing number of fractured ribs is not predictive of the severity of splenic injury following blunt trauma: an analysis of a National Trauma Registry database. Injury 2014;45:855-8.
16. Jones KM, Reed RL, Luchette FA. The ribs or not the ribs: which influences mortality? Am J Surg 2011;202:598-604.
17. Flagel BT, Luchette FA, Reed RL, Esposito TJ, Davis KA, Santaniello JM, et al. Half-a-dozen ribs: the breakpoint for mortality. Surgery 2005;138:717-23.
18. Santana-Rodríguez N, Clavo B, Fernández-Pérez L, Rivero JC, Travieso MM, Fiuza MD, et al. Pulsed ultrasounds accelerate healing of rib fractures in an experimental animal model: an effective new thoracic therapy? J Thorac Cardiovasc Surg 2011;141:1253-8
19. Holcomb JB, McMullin NR, Kozar RA, Lygas MH, Moore FA. Morbidity from rib fractures increases after age 45. J Am Coll Surg 2003;196:549-55.
20. Whitson BA, McGonigal MD, Anderson CP, Dries DJ. Increasing numbers of rib fractures do not worsen outcome: an analysis of the national trauma data bank. Am Surg 2013;79:140-50.
21. Speed CA. Therapeutic ultrasound in soft tissue lesions. Rheumatology (Oxford) 2001;40:1331-6.
22. Dalecki D. Mechanical bioeffects of ultrasound. Annu Rev Biomed Eng 2004;6:229-48.
23. Cameron MH. Physical rehabilitation: evidence-based examination, evaluation, and intervention. St Louis: Saunders Elsevier; 2007.
24. Freitas TP, Gomes M, Fraga DB, Freitas LS, Rezin GT, Santos PM, et al. Effect of therapeutic pulsed ultrasound on lipoperoxidation and fibrogenesis in an animal model of wound healing. J Surg Res 2010;161:168-71.

APA	Calik S, CALIK M, Arslan Kasdoagan Z, YILMAZ H, KARACA G, akkurt e, ESEN H, AVUNDUK M, Esme H, TOLU İ (2020). The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. , 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
Chicago	Calik Saniye Goknil,CALIK Mustafa,Arslan Kasdoagan Zumrut Ela,YILMAZ Halim,KARACA GÜLTEN,akkurt ekrem,ESEN HACI HASAN,AVUNDUK MUSTAFA CIHAT,Esme Hidir,TOLU İSMET The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. (2020): 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
MLA	Calik Saniye Goknil,CALIK Mustafa,Arslan Kasdoagan Zumrut Ela,YILMAZ Halim,KARACA GÜLTEN,akkurt ekrem,ESEN HACI HASAN,AVUNDUK MUSTAFA CIHAT,Esme Hidir,TOLU İSMET The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. , 2020, ss.181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
AMA	Calik S,CALIK M,Arslan Kasdoagan Z,YILMAZ H,KARACA G,akkurt e,ESEN H,AVUNDUK M,Esme H,TOLU İ The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. . 2020; 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
Vancouver	Calik S,CALIK M,Arslan Kasdoagan Z,YILMAZ H,KARACA G,akkurt e,ESEN H,AVUNDUK M,Esme H,TOLU İ The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. . 2020; 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
IEEE	Calik S,CALIK M,Arslan Kasdoagan Z,YILMAZ H,KARACA G,akkurt e,ESEN H,AVUNDUK M,Esme H,TOLU İ "The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study." , ss.181 - 187, 2020. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
ISNAD	Calik, Saniye Goknil vd. "The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study". (2020), 181-187. https://doi.org/10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379

APA	Calik S, CALIK M, Arslan Kasdoagan Z, YILMAZ H, KARACA G, akkurt e, ESEN H, AVUNDUK M, Esme H, TOLU İ (2020). The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi, 28(1), 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
Chicago	Calik Saniye Goknil,CALIK Mustafa,Arslan Kasdoagan Zumrut Ela,YILMAZ Halim,KARACA GÜLTEN,akkurt ekrem,ESEN HACI HASAN,AVUNDUK MUSTAFA CIHAT,Esme Hidir,TOLU İSMET The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi 28, no.1 (2020): 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
MLA	Calik Saniye Goknil,CALIK Mustafa,Arslan Kasdoagan Zumrut Ela,YILMAZ Halim,KARACA GÜLTEN,akkurt ekrem,ESEN HACI HASAN,AVUNDUK MUSTAFA CIHAT,Esme Hidir,TOLU İSMET The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi, vol.28, no.1, 2020, ss.181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
AMA	Calik S,CALIK M,Arslan Kasdoagan Z,YILMAZ H,KARACA G,akkurt e,ESEN H,AVUNDUK M,Esme H,TOLU İ The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi. 2020; 28(1): 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
Vancouver	Calik S,CALIK M,Arslan Kasdoagan Z,YILMAZ H,KARACA G,akkurt e,ESEN H,AVUNDUK M,Esme H,TOLU İ The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study. Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi. 2020; 28(1): 181 - 187. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
IEEE	Calik S,CALIK M,Arslan Kasdoagan Z,YILMAZ H,KARACA G,akkurt e,ESEN H,AVUNDUK M,Esme H,TOLU İ "The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study." Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi, 28, ss.181 - 187, 2020. 10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379
ISNAD	Calik, Saniye Goknil vd. "The effect of low-intensity pulsed ultrasound on rib fracture: An experimental study". Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi 28/1 (2020), 181-187. https://doi.org/10.5606/tgkdc.dergisi.2020.17379