Ligamentöz laksitenin ayak-ayak bileği yapılarına etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle belirlenmesi
Finite-element analysis to determine the effect of ligamentous laxity on foot and ankle
Yazar: EMRAH AFŞAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGEN ARAS
Kütahya Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Fizyoterapi ve Rehabilitasyon = Physiotherapy and Rehabilitation
Dizin: Ayak = Foot ; Ayak hastalıkları = Foot diseases ; Biyomekanik = Biomechanics ; Düztabanlık = Flatfoot ; Eklem gevşekliği = Joint instability ; Ligamentler = Ligaments ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı, ligamentöz laksitenin, ayak-ayak bileğinin dizilimine ve
bu bölgedeki kemik ve yumuşak dokularda oluşan streslere etkisini sonlu elemanlar
yöntemiyle araştırmaktı.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya hastane kayıt sisteminde ayak manyetik rezonans
görüntüleme ya da bilgisayarlı tomografi verileri bulunan, değerlendirmeleri normal
referans değerler arasında olan ve ayağında herhangi bir patoloji olmayan 4 kadın birey
ile başlandı. Bu olguların arasından en uygun 1 ayak görüntü verisi seçildi. Seçilen
veriler, Mimics, Geomagic ve Solidworks programları yardımıyla 3D modellere
dönüştürüldü. Farklı oranlarda (%10-%80) ligamentöz laksite oluşturulan ayak
modellerindeki analizler, ayakta durma pozisyonuna uygun fizyolojik şartlarda Ansys
workbench programıyla gerçekleştirildi.
Bulgular: Ligamentöz laksite oranı arttıkça ayak plantar yüzeyi, ön ayak plantar
yüzeyi, kalkaneus ve metatarsal kemiklerdeki maksimum stres değerlerinin artarak
stres dağılımlarının etkilendiği belirlendi. Bununla birlikte ligamentöz laksitedeki
artışın ayak dizilimini etkilediği ve plantar fasya gerilim kuvvetlerini arttırdığı
bulundu.
Sonuçlar: Çalışmanın sonucunda, ligamentöz laksitenin ayak yapılarında oluşan stres
değerlerini artırdığı, stres dağılımlarını olumsuz yönde etkilediği ve ayak dizilimini
etkileyerek ayaktaki stabiliteyi bozduğu belirlendi. Bu nedenle ligamentöz laksitenin
ayak patolojileri için bir risk faktörü olabileceği düşünülmektedir.
Anahtar kelimeler: Ligamentöz laksite, sonlu elemanlar analizi, ayak
biyomekanikleri, pes planus, ayak arkları

Abstract:
Aim: The aim of this study was to investigate the effect of ligamentous laxity on the
alignment of the foot-ankle and the stresses occurring in the bone and soft tissues in
this region using the finite element method.
Materials and Methods: The study started with 4 female individuals who had foot
magnetic resonance imaging or computed tomography data in the hospital registry
system, had no pathology in their feet and whose measurement were among the normal
reference values. The most suitable foot image data was selected among these cases.
The selected data were transformed into 3D models with the help of Mimics,
Geomagic and Solidworks programs. Analyzes in foot models with different rates
(10%-80%) of ligamentous laxity were performed by using Ansys workbench
program under physiological conditions suitable for standing position.
Results: It was determined that as the rate of ligamentous laxity increased, maximum
stress values in foot plantar surface, forefoot plantar surface, calcaneal and metatarsal
bones increased and stress distributions were affected. It was also found that increase
in ligamentous laxity adversely affected foot alignment and increased plantar fascia
tension forces.
Conclusion: As a result of the study, it was determined that ligamentous laxity
increases stress values in foot structures, negatively affects stress distributions and
deforms foot stability by affecting foot alignment. Therefore, it is thought that
ligamentous laxity may be a risk factor for foot pathologies.
Key words: Ligamentous laxity, finite element analysis, foot biomechanics, pes
planus, foot arches