Mandibular kondil kırıklarının fiksasyonunda kullanılan rezorbe olabilen miniplak sistemlerinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi
Evaluation of resorbable miniplate systems used for mandibular condyle fractures by finite elements analysis
Yazar: EROL CANSIZ
Danışman: PROF. DR. ZERRİN ÇEBİ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Kemik levhaları-metal = Bone plates ; Kırık fiksasyonu = Fracture fixation ; Kırıklar-kemik = Fractures-bone ; Mandibular kondil = Mandibular condyle ; Mandibular kırıklar = Mandibular fractures ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis ; Titanyum = Titanium

Özet:
Bu çalışmada, mandibular kondil kırıklarının fiksasyonunda kullanılan titanyumdan ve rezorbe olabilen materyalden üretilmiş miniplakların mekanik özellikleri sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmiştir. Bu amaçla, öncelikle 10 yetişkin hastadan alınmış 2 boyutlu tomografi dataları kullanılarak 3 boyutlu katı modeller oluşturulmuştur. Daha sonra, oluşturulan modeller sonlu elemanlar analiz programına aktarılmıştır. Sonlu elemanlar analizi aşamasında, mandibula modellerinde kondil seviyesinde kırıklar oluşturulmuş ve bu kırık hatları rezorbe olabilen materyal ve titanyumdan üretilmiş tek ve iki adet miniplak kullanılarak fikse edilmiştir. Daha sonra, mandibulalara uygulanan çiğneme kuvvetleri sonucunda  miniplaklar etrafında biriken gerilim değerleri ve kırık parçaları arasındaki yer değiştirme miktarları incelenmiştir.  Analizler sonucunda titanyumdan üretilmiş miniplak sistemleri çevresinde biriken gerilme miktarının rezorbe olabilen materyalden üretilmiş miniplakların çevresinde biriken gerilme miktarından anlamlı olarak yüksek çıktığı belirlenmiştir. Aynı zamanda rezorbe olabilen materyalden üretilen miniplaklar ile gerçekleştirilen fiksasyonlarda kırık parçalar arasında meydana gelen yer değiştirmenin titanyumdan üretilmiş miniplaklar ile gerçekleştirilen fiksasyonlardan anlamlı olarak fazla olduğu da belirlenmiştir.  Ancak, hem titanyum hem de rezorbe olabilen materyaller için  elde edilen maksimum gerilme ve yer değiştirme değerlerinin klinik olarak kabul edilebilir sınırlar içinde kaldığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, rezorbe olabilen materyalden üretilmiş fiksasyon sistemlerinin titanyumdan üretilmiş fiksasyon sistemleriyle mekanik özellikleri bakımından benzer davranışlar gösterdiği ve bu sayede klinik olarak uygulanabilir oldukları belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, comparative evaluation of the mechanical properties of resorbable and titanium miniplates, which are used for the fixation of the mandibular condyle fractures, was carried out using finite element analysis (FEA). To do so, first two dimensional computed tomography images of mandibles recorded from ten adult patients were converted into three-dimensional solid body models. Then these models were transferred to the finite element software. In the finite element stage of the study, a condyle fracture was created onto the mandible and double-titanium, double-resorbable,  single-titanium and  single-resorbable miniplates were separately fixed to the mandible surface such that the fractured sites to be firmly attached. Stress distribution over the plates and interfragmentary displacements between adjacent surfaces, which stem from the clenching force applying to the mandible, were calculated using FEA. It was observed from the results that maximum tensile stresses occurred in the titanium miniplates were significantly higher than those obtained from resorbable miniplates (p<0.01). Higher maximum displacements between fractured surfaces were observed in the case of resorbable plate systems (p<0.01). Maximum stress and displacement values obtained from both titanium and resorbable plate systems were under clinically acceptable limits. According to results, resorbable plates showed a similar reliability with titanium miniplates in terms of withstanding various stress and strain deformations.