Posterior spinopelvik fiksasyon yapılanAO/OTA C3 pelvis yaralanmalarındaanteriorda plakla tespit ile internalfiksasyon (ın-fıx) yöntemlerininbiyomekanik olarak karşılaştırılması
Comparison between anterior plate fixation versus in-fix in AO/OTA C3 pelvic injuries with posterior SPF, biomechanical studies
Yazar: BÜNYAMİN UĞUR ILGIN
Danışman: PROF. DR. YALIM ATEŞ
Sağlık Bakanlığı / Ankara Etlik Şehir Hastanesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı / Cerrahi Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
Anterior ve Posterior yaralanmalarını birlikte içeren pelvis kırıklarında
anteriorda yapılacak tespit tercihleri tüm pelvis stabilizasyonunu etkileyen önemli bir
parametredir. Bu çalışmanın amacı, iki farklı anterior tespit sistemi olan anterior
subkutan internal fiksatör (INFIX) ve plakla tespit uygulamalarının biyomekanik
değerlendirmesini ortaya koymaktır.
'Visible Human Project' kapsamında açık kaynaklı olarak elde edilip bilimsel
araştırmalar için kullanımı serbest olan alt ekstremite bilgisayarlı tomografi (BT)
görüntüleri kullanılarak üç boyutlu kemik doku geometrileri elde edilmiştir. L4, L5 ve
intervertebral diskler dahil olmak üzere sakroiliak eklem kıkırdak yapısı, simfizis
pubis ve kemik dokular ile intakt bir model oluşturulmuştur. Pelviste posterior arkın
çift taraflı kırılması ve simfizis pubis ayrılmasını içeren bir yaralanma modeli olan
AO/OTA 61C3.3 kırık tipi oluşturulmuştur. İki farklı tespit tekniği ile fikse edilerek
gruplar oluşturulmuştur: İlk grup için tespit modeli posteriorda spinopelvik fiksasyon
(SPF) ve anteriorda plak uygulaması iken, ikinci grupta posterior tespit sabit tutulup
anteriorda INFIX uygulaması olarak modellenmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi (SEY)
kullanılarak hem aksiyel yük altında hem de tek ayak duruş pozisyonu için sanal
ortamda analizler gerçekleştirilmiştir.
Analizler sonucunda toplam yer değiştirme, kemik doku ve implantlarda
oluşan gerilme dağılımları ve kırık hatlarında oluşan yer değiştirme sonuçları
değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlarda, L4 üzerinden uygulanan aksiyel
yüklenmede plak uygulamasının daha stabil olduğu ortaya çıkmaktadır. Tek ayak
duruş pozisyonu için yapılan analizlerde ise sonuçlar benzer olmasına karşın, pelvis
anterior yer değiştirmesi açık bir şekilde fazla hesaplanmıştır. Aynı zamanda, INFIX
modelinde SPF'de oluşan maksimum gerilme değerinde belirgin artış gözlemlenmiştir.
Sonuç olarak, özellikle tek ayak duruş pozisyonu için yapılan analizlerde,
bilateral INFIX uygulamasının, modellerde tanımlanan tam vertikal kırıklar söz
konusu olduğunda, yükü anterior bölümde plak uygulamasından çok daha düşük
düzeyde aktarabilmesi mekanik dezavantaj yaratmaktadır. Kuvvet transferinin yetersiz kalması, özellikle simfizis pubis stabilizasyonunu etkilemekte ve SPF üzerine binen
gerilmeleri artırmaktadır. Bu tip yaralanmalarda plak uygulamasına alternatif olarak
INFIX sisteminin kullanılmasında, bilateral uygulama yerine genişletilmiş unilateral
ya da genişletilmiş bilateral uygulamanın tercih edilmesinin, pelvis stabilizasyonuna
pozitif etki edeceği düşünülmektedir.

Abstract:
Pelvic fractures involving combined anterior and posterior injuries, anterior
fixation preferences are an important parameter affecting overall pelvic stability. The
aim of this study is to present the biomechanical evaluation of two different anterior
fixation systems, namely anterior subcutaneous internal fixators and anterior plate
applications.
Three-dimensional bone tissue geometries were obtained using lower
extremity computerized tomography images obtained as open source within the scope
of the 'Visible Human Project' and freely available for scientific research. An intact
model was created with the cartilage structure of the sacroiliac joint, pubic symphysis,
and bone tissue including L4, L5, and intervertebral discs. An injury model was then
created that included a bilateral posterior iliac arch fracture and pubic symphysis
separation of fracture type AO/OTA 61C3.3. Groups were formed by fixation with two
different fixation techniques: The fixation model for the first group was spinopelvic
fixation in the posterior region and plate application in the anterior region, while the
posterior fixation was kept constant in the second group and modeled as bilateral
anterior subcutaneous internal fixator application. Analyses were performed in a
virtual environment for both axial loading and single-leg stance using the finite
element method.
As a result of the analyses, total displacements, stress distributions in bone
tissue and implants, and displacement results in fracture lines were evaluated. The
results obtained show that the anterior plate application is more stable under axial
loading over L4. In the analysis for the one-legged stance, the results were similar.
However, the anterior pelvic displacement was calculated significantly overestimated
for bilateral anterior subcutaneous internal fixator. Furthermore, a significant increase
in the maximum load on of the spinopelvic fixation was observed in the bilateral
anterior subcutaneous internal fixator model.
As a result, especially in the analyses performed for the single-leg stance
position, the fact that the application of bilateral anterior subcutaneous internal fixation can transfer the load much less than the plate application in the anterior section in the
case of complete vertical fractures defined in the models creates a mechanical
disadvantage. Inadequate force transmission has a particular impact on the
stabilization of the pubic symphysis and increases the load on the spinopelvic
fixations. When using the anterior subcutaneous internal fixation system as an
alternative to plate application for such injuries, it is believed that favoring extended
unilateral or extended bilateral application rather than bilateral application will have a
positive effect on pelvic stabilization.