Farklı tasarımlı radius başı protezlerinin radiokapitellar eklem yüzüne olan etkilerinin karşılaştırılması (biyomekanik çalışma)
A comperative study between two different types of radial head prosthesis regarding effects on radiocapitellar joint (a biomechanical study)
Yazar: MEHMET OZAN AŞIK
Danışman: DOÇ.DR. MUSTAFA ÖZKAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2006
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
1. ÖZET Farklı tasarımlı radius başı protezlerinin radiokapitellar eklem yüzüne olan etkilerinin karşılaştırılması (biyomekanik çalışma) Dr. Mehmet Ozan Aşık Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı İnciraltı-İZMİR Çok parçalı radius başı kırıklarında açık redüksiyon ve internal fiksasyon her zaman mümkün olmamaktadır. Bu tür kırıklara eşlik eden ligamentöz yaralanma ve beraberinde oluşan instabilitelerde, radius başı eksizyonu mevcut instabiliteyi daha da arttıracağından dolayı önerilen bir tedavi metodu değildir. Son yıllarda bu tür kırıkların tedavisinde radius başı artroplastisi daha sık uygulanan tedavi şekli haline gelmiştir. Radius başı artroplastisinde çok çeşitli materyaller kullanılmıştır. İlk olarak 1941 'de kullanılan vitallum kapaklardan sonra 1980'lerde silastik ve silikon protezler kullanıma sunulmuş ancak dirsek eklemi fonksiyonlarındaki yetersizlikleri nedeni ile kullanımdan kaldırılmışlardır. Son yıllarda metal radius başı protezleri kullanılmaya başlanmıştır. Radius başı protez tasarımları da geliştirilerek modüler hale getirilmiş ve uygulama kolaylığı elde edilmeye çalışılmıştır. Radius başı protezi uygulamaları sonrasında hareket kısıtlılığı, radiokapitellar erozyon, dirsek ekleminde artroz gibi problemler görülebilmektedir. Dirsek eklemi hareketlerinin daha iyi taklit edilebilmesi amacı ile son yıllarda protezler bipolar olarak da tasarlanmaya başlanmıştır. Ancak literatür incelendiğinde metal protez tasarımlarının radiokapitellar eklem üzerine olan etkilerini inceleyen çalışmaların sayısının sınırlı olduğu görülmektedir. Çalışmamızda, farklı tasarım özelliklerine sahip radius başı protezlerinin, radiokapitellar eklem yüzüne uyguladıkları yüklenme miktarları karşılaştmlmıştır. Fizyolojik hareket sınırlarında protez tasarımlarının birbirleri ile ve orijinal radius başı ile olan farklılıklarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. 10Çalışmamızda altı adet formaldehitle işlem görmüş kadavra kullanıldı. Kadavraların eklem hareket açıklıklarının deney için uygun ve radius başı boyutlarının benzer olmasına dikkat edildi. Çalışmada kullanılmak üzere monopolar ve bipolar protezler tasarımlanarak ürettirildi. Yük miktarlarının ölçülebilmesi için protezlere yük hücreleri adapte edildi. Dirsek ekleminden transfer edilen yük miktarlarının hesaplanabilmesi için protezler ile aynı metalden ve protezlerin eğimi kadar eğim verilmiş yük hücreleri tasarımlanarak kullanıldı. Baş çapı ve stem çapı aynı olacak şekilde protezler kadavralara uygulandı. Kadavraları aksiel kompresyon cihazına adapte edebilmek ve önkol hareketlerini simüle edebilmek için eksternal fiksatör sistemi ile bir düzenek oluşturuldu. El bileğinden 100 N yük uygulandı. Alman gerilim değerleri daha sonra matematiksel olarak yük birimi olan Newtona çevrildi. Sonuç olarak; bipolar protez ile monopolar protez tasarımına kıyasla orijinal radius başından geçen yüklere daha yakın değerler elde edildi. Ancak her iki protez tasarımı arasında anlamlı bir fark bulunamadı. Her iki protezin de orijinal radius başına göre kapitellum üzerine daha fazla yük uyguladığı saptandı. Ancak protezlerin dirsek hareket aksı boyunca orijinal radius başına benzer yük transfer şekli oluşturduğu saptandı. Anahtar Sözcükler : radius başı protezi, monopolar- bipolar protez,radius başı kırıkları radiokapitellar yük transferi, dirsek biyomekaniği. 11

Abstract:
2. SUMMARY A comperative study between two different types of radial head prosthesis regarding effects on radiocapitellar joint ( a biomechanical study) Mehmet Ozan Aşık M.D. Dokuz Eylul University Faculty Of Medicine Department of Orthopaedics and Traumatology Inciralti-IZMIR The goal of stable open reduction and internal fixation could not be achieved in complex radial head fractures. Inspite of ligamentous injury and associated instabilities, radial head excision, worsens the current instability. Recently radial head arthroplasty is the treatment of choice in these kind of fractures. Many kind of materials have been used in radial head arthroplasties. In 1941 after introduction of vitallium caps, silicon and silastic designs have been used. But detoriation of elbow functions and incapabilities of these designs in restoration of elbow kinematics led their withdrawal from the clinical use. Recently metal prosthetic designs have taken their place. Radial head prosthesis designs have been evolved lately, and modular designs have been introduced for ease of surgery. Radiocapitellar erosion, elbow arthrosis and decreased range of motion at the elbow joint are some of the complications that can be seen after radial head arthroplasties. In the last few years bipolar designs were introduced to medical practice, hoping for restoration of elbow functions to a more physiological level. Studies regarding effects of metal prosthesis on radiocapitellar joint are limited in the literature. In this study we compared the loading patterns of two seperate designs, on the radicapitellar joint surface. We aimed to compare the differences of two prosthetic designs in between and with the original radial head during physiological motion ranges. Six formaldehyde embalmed cadavera were used in our study. Cadavera with suitable elbow motion ranges and similar radial head dimensisons were chosen for the study. Radiologically the cadavera were tested for previous elbow arthrosis or forearm fractures. 12Monopolar and bipolar prostheses were designed and produced. For measuring load, load cells were adapted to the prostheses. To measure loads transferred from intact elbow, load cells were designed of the same metal with having the same concavity as the prosthesis did. Same stem size and head diameter were used in the study. For adaptation of cadavera into axial compression device and simulation of elbow motion, ring external fixator systems were used. 100 Newtons of load was applied from the hand. Obtained strain values were mathematically converted to load unit, Newton. Eventually; with bipolar prosthesis design we obtained load values more close to phsyiological loads on capitellum, compared to monopolar design. But could not find statistical difference between designs. Both prosthetic designs exerted more load on the capitellum compared with the native joint. We obtained similar patterns of load transfer through the prosthetic designs with respect to native radial head. Key words: radial head prosthesis,monopolar-bipolar prosthesis designs, radial head fractures, radiocapitellar load transfer, elbow biomechanics. 13