Medial açık kama yüksek tibial osteotomi prosedüründe frontal plandaki osteotomi eğiminin lateral korteks kırığı üzerine etkisi
The effect of osteotomy inclination in the frontal plane on lateral cortex fracture in medial open wedge high tibial osteotomy procedure
Yazar: ALPER KIRILMAZ
Danışman: PROF. DR. FAİK TÜRKMEN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
Amaç: Medial kompartman artrozu tedavisinde özellikle orta yaş grubunda yüksek tibial osteotomi tekniğinin rolü gün geçtikçe artmaktadır. Bu teknik sayesinde diz eklemi üzerinden geçen aks düzenlenerek medial kompartman üzerindeki yükün azaltılması amaçlanmaktadır. Biz de çalışmamızda frontal plandaki osteotomi eğiminin, medial açık kama yüksek tibial osteotomi ameliyatı sırasında oluşabilen lateral korteks kırığı üzerine etkisini inceleyeceğiz.
Yöntem: Çalışmamız sonlu eleman analiziyle oluşturulmuş nümerik bir çalışmadır. Çalışmamız bilgisayar üzerinden yapılmış olup Karatay Üniversitesi Makine Mühendisliği laboratuvarında tamamlandı. Bilgisayarlı tomografi üzerinden oluşturulan katı tibia modeli üzerinde bilgisayar ortamında farklı açılarda osteotomiler yapılarak (10°, 13°, 16°, 19°, 22°) 5 farklı model oluşturuldu. Modeller üzerine tibia proksimalde osteotomi hattı distaline 5 N'dan başlayarak 75 N'a kadar olmak üzere, 5 N' luk değişimlerle kuvvet uygulandı. Uygulanan kuvvet sonucu oluşan momentin lateral menteşe üzerinde oluşturduğu kemik gerilmeleri (MPa), osteotomi hattındaki açı değişimleri (°) ve gap mesafeleri (mm) kayıt altına alındı.
Bulgular: Tibia proksimalde osteotomi hattı distaline uygulanan kuvvetler sonucu düzeltme açıları elde edildi. Aynı düzeltme açısına ulaşıldığında, tüm modellerde yaklaşık olarak aynı lateral korteks kemik gerilimleri elde edildi. Ancak aynı kuvvet altındaki modeller kıyaslandığında, yüksek frontal eğim ile osteotomi yapılan modellerde daha yüksek açı değişimleri ve gap aralıklarına ulaşıldı. Örneğin 5 N kuvvet altında 10° frontal eğim ile osteotomi yapılan modelde 0,26° düzeltme açısı, 1,43 mm gap mesafesi oluşurken; 22° frontal eğim ile osteotomi yapıldığında 0,35° açısı ve 1,37 mm gap mesafesi oluştuğu gözlendi. 75 N kuvvet altında ise 10° eğim ile osteotomi yapılan modelde 10,81° düzeltme açısı, 14,02 mm gap mesafesi oluşurken; 22° eğim ile osteotomi yapıldığında 16,86° düzeltme açı ve 19,31 mm gap mesafesi oluştuğu gözlendi.
Sonuç: Aynı düzeltme derecesine ulaşıldığında tüm osteotomi modellerinde aynı lateral menteşe gerilimleri elde ettik. Ancak aynı kuvvet uygulanan modellerde eklem çizgisine göre daha distalden osteotomi yapıldığında, daha yüksek düzeltme derecelerine ve gap aralıklarına ulaşılabileceğini gözlemledik. Daha yüksek miktarda düzeltme gereken olgularda osteotomi başlangıç noktasını eklem hattından daha distalde tutarak, daha hızlı şekilde sonuca ulaşılabileceğini söyleyebiliriz.

Abstract:
Purpose: The role of thehigh tibial osteotomy technique in the treatment of medial compartment arthrosis, especially in the middle age group, is increasing day by day. Thanks to this technique, it is aimed to reduce the load on the medial compartment by regulating the axis passing over the knee joint. In our study, we will examine the effect of osteotomy inclination in the frontal plane on lateral cortex fracture, which may occur during medial open wedge high tibial osteotomy surgery.
Method: Our study is a numerical study based onthe finite element analysis. Our study was done on the computer and completed in Karatay University Mechanical Engineering laboratory. On the solid tibia model created over computed tomography, osteotomies were made at different angles in the computer environment (10°, 13°, 16°, 19°, 22°) and 5 different models created. On the models, force was applied with changes of 5 N, starting from 5 N to 75 N, to the distal of the osteotomy line in the proximal tibia. Bone stresses (MPa) created by the moment formed as a result of the applied force on the lateral hinge, angle changes (°) and gap distances (mm) in the osteotomy line were recorded.
Results: Correction angles were obtained as a result of the forces applied distal to the osteotomy line in the proximal tibia. When the same correction angle was reached, approximately the same lateral cortex bone tensions were obtained in all models. However, when the models under the same force were compared, higher angle changes and gap intervals were obtained in the models osteotomised with high frontal inclination. For example, it was observed that 0.26° correction angle and 1.43 mm gap distance resulted from the model osteotomised with 10° frontal inclination under 5 N force, while 0.35° angle and 1.37 mm gap distance occurred when osteotomy was performed with 22° frontal inclination. Under 75 N force, 10.81° correction angle and 14.02 mm gap distance were observed in the model osteotomised with 10° inclination, while 16.86° correction angle and 19.31 mm gap distance were observed when osteotomy was performed with 22° inclination. Conclusion: When the same degree of correction was reached, we achieved the same lateral hinge tensions in all osteotomy models. However, we observed that when osteotomy is performed more distal tothe joint line in models with the same force applied, higher degrees of correction and gap intervals can be reached. In cases requiring a higher amount of correction, we can say that by keeping the osteotomy starting point more distal to the joint line, we can achieve a faster result.
Keywords: Lateral hinge fracture, Medial open-wedge high tibial osteotomy, Lateral cortex fracture, Osteotomy angle in the frontal plane, Finite element analy