The Efficacy of the Titanium Oxide-Coated Screws in the Prevention of Implant- Related Infections; an Experimental Animal Study

Abstract

Amaç: İmplantla ilişkili spinal enfeksiyonlar, uzun süre antibiyotik kullanımı gerektirir ve hastanede yatış süresinin uzamasına neden olurlar; buna karşın bazı vakalarda tedavi amacına ulaşamayabilir. Bu çalışmada, sıçan omurgasında implantla ilişkili enfeksiyonların tedavisinde TiO2 kaplı vidaların etkinliği araştırılmaktadır. Yöntem ve Gereçler: 32 dişi beyaz Sprague Dawley sıçan, her biri 8 hayvandan oluşan 4 gruba randomize edildi. Anestezi altında, torasik omurgaya 3 mm.lik bir titanium mikrovida yerleştirildi. 4 grubun tümünde, aynı yoğunlukta (106 CFU/10?lt) Staphylococcus aureus ile inokülasyon yapıldı. Titanyum vida yerleştirilen gruplar grup 1 ve grup 2, TiO2 kaplı vida yerleştirilen gruplar grup 3 ve grup 4 olarak olarak belirlendi. Bulgular: Tüm hayvanlar 21 gün sonra sakrifiye edildi. Sonuçlar Mann Whitney-U'' testi kullanılarak değerlendirildi. Gruplar karşılaştırıldığında, TiO2 kaplı vida grubu ve titanyum vida grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı bir mikrobiyolojik farklılık görülmedi. Bununla birlikte, patolojik değerlendirmede TiO2 kaplı vidalar yerleştirilen hayvanlarda inflamatuar bulguların daha hafif olduğu görüldü. Sonuç: Bu çalışma, titanyum vidaların TiO2 ile kaplanmasının implanta bağlı enfeksiyonların engellenmesinde anlamlı bir farka neden olmadığını göstermiştir.

Objective: The treatment of the implant related spinal infection requires long-term antibiotic use and causes prolonged hospital stay; even then in some cases the treatment goals cannot be achieved. This study aims to investigate the efficiency of TiO2-coated screws for the treatment of the implant-associated infections in rat spines. Methods: 32 female white Sprague Dawley rats were randomized into 4 groups, each consisting of 8 animals. Under anesthesia, a 3-mm titanium micro screw was implanted in the thoracic spine. All 4 groups were inoculated with the same concentration of Staphylococcus aureus (106 CFU/10µlt). Group 1 and 2 were assigned as titanium screw implanted groups and group 3 and 4 were assigned as TiO2-coated screw implanted groups. Results: All animals were sacrificed after 21 days. The results were analyzed using Mann Whitney-U'' test. When the groups were compared, no statistically significant microbiological difference was found between the TiO2-coated screw groups and the titanium screw groups. However, the pathologic evaluation indicated that the inflammatory signs were milder in the animals implanted with TiO2-coated screws. Conclusions: This study has shown that coating the titanium screws with TiO2 has not resulted in a significant difference in the prevention of implant-related infections.