Başarısız kalça çivilemesi sonrası yapılan kalça artroplastilerinde uzun femoral protez seçimi gerekli midir? Biyomekanik çalışma
Is the selection of a long femoral prosthesis required in hip artroplasties after failed hip nailing? Biomechanical study
Yazar: OKAN TEZGEL
Danışman: DOÇ. DR. FATİH YILDIZ
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Artroplasti = Arthroplasty ; Biyomekanik = Biomechanics ; Kalça eklemi = Hip joint ; Kemik çivileri = Bone nails ; Kırık fiksasyonu = Fracture fixation ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants

Özet:
Amaç: İnstabil intertrokanterik kırık (İTK) tedavisinde kullanılan proksimal kalça çivisinin (PKÇ) başarısız olması sonucunda artroplastiye dönüşüm gerekebilmektedir. Çalışmamızın amacı PKÇ sonrası artroplastiye dönüşümde distal kilitleme vida deliği defektini iki korteks uzunluğunda geçen çimentolu ve çimentosuz femoral stemler ile defektin proksimalinde sonlanan çimentosuz femoral stemlerin periprostetik kırık riski açısından biyomekanik olarak karşılaştırmaktır.
Gereç ve Yöntem: AO A2.1 instabil İTK kırık modeli oluşturulmuş 15 adet osteoporotik sentetik femur modeli 3 eşit gruba (Grup I: Çimentolu, vida deliğini geçen stem; grup II: çimentosuz, standart stem ve grup III: çimentosuz, uzun stem) ayrıldı. Modellerin tümüne standart PKÇ uygulandıktan sonra implantların tamamı çıkarıldı ve femoral stemler uygulandı. Tüm modellere, aksiyel (15 N - 350 N; 10000 siklus) ve rotasyonel (0,5 Nm - 10 Nm; 10000 siklus) yükler uygulandıktan sonra aksiyel yetersizlik yüklenmesi (15 mm/dk) uygulandı. Aksiyel ve rotasyonel düzeneklerde, modellerin siklik yüklenme öncesi ve sonrası dayanıklılıkları (stiffness) ve modellerde yetersizlik oluşturan kuvvetler (failure load) hesaplanarak gruplar arasında karşılaştırıldı.
Bulgular: Modellerin siklik rotasyon ile başlangıçta (ilk 1000 siklus) gösterdikleri sertlik (stiffness) medyanları (Q1-Q3), grup I'de 3903 (3430–4247) Nmm/°, grup II'de 3392 (2487–3586) Nmm/°, grup III'te 3512 (3295–3884) Nmm/° olarak bulundu. Gruplar arasında ilk 1000 siklus başlangıç sertlikleri arasında anlamlı bir fark bulunmadı (p= 0,208). Son sertlik (10.000 siklus) medyanları (Q1-Q3), grup I'de 3817 (3699–4459) Nmm/°, grup II'de 3408 (2963–3546) Nmm/°, grup III'te 3476 (3246-3806) Nmm/° olarak bulundu. Grup I grup II'ye göre anlamlı derecede daha iyi sonuç vermiştir (p=0,09). Grup I ile grup III arasında (p=0,104) ve grup II ile grup III arasında (p=0,322) anlamlı bir fark bulunamamıştır. Modellerin siklik aksiyel yüklenme ile başlangıçta (ilk 1000 siklus) gösterdikleri sertlik (stiffness) medyanları (Q1-Q3), grup I'de 930 (864–1034) N/mm, grup II'de 739 (682–807) N/mm, grup III'te 930 (902–1033) N/mm olarak bulundu. Grup I ile grup II arasında, grup I grup II'ye göre anlamlı derecede daha iyi sonuç vermiştir (p=0,011). Grup II ile grup III arasında, grup III, grup II'ye göre anlamlı derecede daha iyi sonuç vermiştir (p=0,006). Grup I ile grup III arasında ise istatistiksel açıdan anlamlı bir sonuca ulaşılamadı (p=0,832). Son sertlik (10.000 siklus sonrası) medyanları (Q1-Q3), grup I'de 956 (927–1074) N/mm, grup II'de 775 (701–830) N/mm, grup III'te 919 (910–1050) N/mm olarak bulundu. Grup I ile II arasında, grup I, grup II'ye göre
anlamlı derecede daha iyi sonuç vermiştir (p=0,011). Grup II ile grup III arasında, grup III, grup II'ye göre anlamlı derecede daha iyi sonuç vermiştir (p=0,006). Grup I ile grup III arasında ise istatistiksel açıdan anlamlı bir sonuca ulaşılamadı (p=0,832). Modellerin aksiyel yüklenme sonrası ortalama aksiyel yetersizlik yüklenmesi (failure load) medyanları (Q1-Q3) grup I'de 5537 (5229 – 5857) N, grup II'de 4101 (3938 – 4195) N, grup III'te 4851 (4432 – 5752) N olarak bulundu. Grup I ile II arasında grup I, grup II'ye göre anlamlı derecede daha iyi sonuç vermiştir (p=0,002). Grup II ile III arasında grup III, grup II'ye göre anlamlı derecede daha iyi sonuç vermiştir (p=0,024). Grup I ile grup III arasında ise istatistiksel açıdan anlamlı bir sonuca ulaşılamadı (p=0,437).
Sonuç: Osteoporotik, instabil intertrokanterik kırıklar için yapılan proksimal kalça çivisi sonrası kalça artroplastisine dönmek gerektiğinde, çimentolu veya çimentosuz tespit yapmanın, rekonstrüksiyonun dayanıklılığını anlamlı derecede değiştirmediği ancak femoral stemin uzunluğunun, çıkartılan çivinin distal kilitleme vidasını iki korteks kadar uzunlukta geçecek şekilde belirlenmesinin periprostetik kırık riskini azaltacağını göstermektedir.

Abstract:
Purpose: Conversion to arthroplasty is a surgical option as a result of the failure of the proximal femoral nail (PFN) used in the treatment of unstable intertrochanteric fractures. The aim of our study is to biomechanically compare the cemented and uncemented femoral stems that bypass the distal locking screw hole defect in two cortex lengths and the uncemented femoral stems ending in the proximal of screw hole in terms of periprosthetic fracture risk.
Material & Methods: Fifteen Sawbones were divided into 3 groups equally (Group I: cemented, bypass the screw hole; group II: cementless, standard stem; group III: cementless, long stem) in which unstable ITF fracture model was created in accordance with AO A2.1 classification. After standard PFN was applied to all models, all implants were removed and femoral stems were applied. Axial failure loading (15 mm/min) was applied to all models after axial (15 N - 350 N; 10000 cycle) and rotational (0,5 Nm - 10 Nm; 10000 cycle) loads were applied. In the axial and rotational mechanisms, the stiffness of the models before and after cyclic loading and the failure load of the models were calculated and compared between the groups.
Results: Stiffness medians (Q1-Q3) of models with cyclic rotation at initial (first 1000 cycles) were 3903 (3430–4247) Nmm/° in group I, 3392 (2487–3586) Nmm/° in group II, 3512 (3295–3884) Nmm/° in group III. There was no significant difference in the initial stiffness of the first 1000 cycles between the groups (p= 0.208). Final stiffness (10,000 cycles) medians with cyclic rotation (Q1-Q3), 3817 (3699–4459) Nmm/° in group I, 3408 (2963–3546) Nmm/° in group II, 3476 (3246-3806) Nmm/° in group III. Group I was significantly better than group II (p=0.09). No significant difference was found between group I and group III (p=0.104), and between group II and group III (p=0.322). Stiffness medians (Q1-Q3) of the models with cyclic axial loading at initial (first 1000 cycles) were 930 (864–1034) N/mm in group I, 739 (682–807) N/mm in group II and 930 (902–1033) N/mm in group III. Between group I and group II, group I was significantly better than group II (p=0.011). Between group II and group III, group III was significantly better than group II (p=0.006). There was no statistically significant result between group I and group III (p=0.832). Final stiffness (after 10,000 cycles) medians (Q1-Q3), 956 (927–1074) N/mm in group I, 775 (701–830) N/mm in group II, 919 (910–830) in group III 1050) N/mm. Between groups I and II, group I was significantly better than group II (p=0.011). Between group II and group III, group III was significantly better than group II (p=0.006). There was no statistically significant result between group I and group III (p=0.832). The mean axial failure load medians (Q1-Q3) of the models after axial loading were 5537 (5229
– 5857) N in group I, 4101 (3938 – 4195) N in group II, 4851 (4432 –5752) N in group III. Between groups I and II, group I was significantly better than group II (p=0.002). Between group II and III, group III was significantly better than group II (p=0.024). There was no statistically significant result between group I and group III (p=0.437).
Conclusion: Cemented or uncemented fixation did not significantly change the stiffness of the reconstruction when conversion to hip arthroplasty was required after proximal hip nailing for osteoporotic, unstable intertrochanteric fractures. Femoral stem lengths that bypass the distal locking screw hole with 2 cortical diameters after removal of the PFN reduced the risk of periprosthetic fracture.