Coflex ve dynesys dinamik stabilizasyon sistemlerinin sonlu elemenlar modeliyle biyomekanik olarak değerlendirilmesi
Biomechanical comparision of coflex and dynesys dinamic stabilization systems with finite element model
Yazar: AHMET KULDUK
Danışman: PROF. DR. NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2012
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Eklemler = Joints ; Fiksasyon = Fixation ; Omurga = Spine ; Ortopedik aygıtlar = Orthopedic equipment ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Spinal füzyon = Spinal fusion ; Spinal hastalıklar = Spinal diseases

Özet:
AmaçBu çalışmada posterior dinamik stabilizasyon sistemlerinden klinik kullanımı en yaygın olan Dynesys Dinamik Stabilizasyon Sistemi ve Coflex İnterspinöz Cihazının, lomber omurga eklem hareket açıklığına ve disk yüklenmesine olan etkilerinin sonlu elemanlar modeliyle (SEM) biyomekanik olarak değerlendirilmesi amaçlandı.Gereç ve YöntemÖncelikle 3 adet lomber vertebra (L3-L4-L5) SEM ile modellendi. Bu model üzerine L4 - L5 spinöz çıkıntılar arasına 1 adet Coflex (Paradigm Spine, LLC, New York, NY)modellenerek uygulandı. Ardından yine aynı seviyeye 1 adet Dynesys dinamik stabilizasyon sistemi (Zimmer Spine, İnc., Warsaw, IN) modellenerek uygulandı. Enstrümente edilmeyen bir model ve enstrümente edilen iki adet modele fleksiyon, ekstansiyon, rotasyon ve bending yönünde sanal kuvvetler yüklendi. Her üç modelde L4 - 5 disk'e binen yükler sanal olarak ölçüldü. Yine L4 - 5 eklem seviyesindeki eklem hareket açıklığı da, her bir hareket için ayrı ayrı olarak üç modelde incelendi ve sonuçlar karşılaştırıldı.BulgularBu çalışmanın iki temel bulgusu mevcuttur. Öncelikle her iki sistem de, bir istisna dışında tüm hareketlerde belli oranda omurga eklem hareket açıklığında azalmaya neden olmaktadır. Bir diğer temel bulgu ise, her iki sistem de, bir istisna dışında tüm hareketlerde disk üzerine binen yükü azaltmaktadır. Burada bahsedilen istisnalar ise fleksiyon hareketinde Coflex interspinöz aracıyla yapılan ölçümlerde ortaya çıkmıştır. Coflex cihazı fleksiyonda eklem hareket açıklığını %19 oranında arttırmaktadır. Yine fleksyionda disk üzerine binen yükü değiştirmemektedir.SonuçFleksiyonda Coflex cihazı disk üzerinde normal yük dağılımını sağlayabilmektedir. Ancak eklem hareketini koruyamamakta ve anormal harekete izin vermektedir. Diğer hareketler için her iki cihaz da hem eklem hareketini koruma, hem de disk üzerindeki normal yük dağılımını sağlama açısından yeterli bulunmamıştır.Anahtar KelimelerDejeneratif lomber omurga hastalıkları, nonfüzyon, dinamik stabilizasyon, Coflex, Dynesys, sonlu elemanlar modeli.

Abstract:
IntroductionThe aim of this study is to analyse the effect of dynamic stabilisation systems, Dynesys Dynamic Stabilisation System and Coflex Interspinous Device, which are widely used clinically, to the range of motion and disc load characteristics of lumbar spine biomechanically with finite element method (FEM).Materials and MethodsFirst 3 lumbar vertebrae (L3-L4-L5) are modelled by FEM. Then one Coflex Interspinous Device (Paradigm Spine, LLC, New York, NY) and one Dynesys Dynamic Stabilisation System (Zimmer Spine, İnc., Warsaw, IN) are modelled and implanted virtually at L4-L5 segment of lumbar vertebrae by FEM. Flexion, extansion, bending and rotation forces are applied to this two models and one intact vertebrae model. Range of motion and disc loading forces at L4-L5 level are measured and compared in this three model virtually by FEM.ResultsThe two main findings of this study are : Both systems reduce range of motion and disc loading forces at implanted lumbar segment with one exception seperately. The exceptions occur with Coflex interspinous device. It increases range of motion by %19 and doesn?t effect disc loading force in flexion.ConclusionsBy the result of this study, we observed Coflex device can normalise disc loading forces but increases range of motion abnormally in flexion. Both devices don?t seem to be sufficient at motion preservation and load transmission in other directions of lumbar motion.Key WordsDegenerative lumbar spinal disease, nonfusion, posterior dynamic stabilisation, Coflex, Dynesys, finite element model.