Bir el bileği modüler yüzey replasman protezinin sonlu elemanlar analizi yöntemiyle biyomekanik değerlendirmesi
Biomechanical evaluation of a modular surface replacement wrist prothesis with finite element analysis.
Yazar: NURETTİN DEMİREL
Danışman: DOÇ.DR. AHMET EGE
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2006
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
ÖZETDemirel, N., Bir el bileği modüler yüzey replasman protezininsonlu elemanlar analizi yöntemi ile biyomekanik değerlendirmesi,Zonguldak Karaelmas üniversitesi Tıp Fakültesi, Ortopedi veTravmatoloji Tezi. Zonguldak, 2006El bileği eklemi kompleks yapıya sahip olan bir eklemdir. Distal radiuselbileği eklemini oluşturan elemanlardan birisidir. Burada tanımlananyaklaşım travma, tümör, romatizmal veya dejeneratif hastalıklara sekonderolarak eklemin diğer kompartmanlarını tutmadan distal radius eklem yüzünütutan durumlarda yapılan sınırlı bir replasman girişimidir. Yapılan bureplasmanla sadece bozuk olan distal radius eklem yüzeyinin anatomiközelliklere ve dolayısıyla biyomekaniğe sadık kalarak sentetik materyalledeğiştirilmesi sağlanmaktadır.Bu çalışmada distal radius eklem yüzeyini ilgilendiren patolojilerdekullanılmak üzere tasarlanmış olan modüler parsiyel yüzey replasmanprotezinin biyomekanik değerlendirmesi ?sonlu elemanlar analizi yöntemi?kullanılarak yapılmıştır. Yapılan bu analizde protezin üç ana parçasınınbirbirine tespitini sağlayan vidanın minimum ve maksimum sıkılma momentive ele uygulanan yükün protezin artiküler yüzeyine yansıtılması sonucunda herüç ana parçadaki kuvvet yığılımları hesaplanmıştır.Vida hesabından çıkan sonuçlara göre vida minimum 35 daNmm vemaksimum 160.95 daNmm a kadar sıkılmalıdır. Bu değerlerin arasındauygulanan sıkma momenti ile protezin daha stabil olacağı, bu aralıklarındışında sıkılması durumunda ise vida ve parçaların yivlerinde aşınma vestabilite kaybı meydana geleceği ortaya konulmuştur.Protez yüzeyine uygulanan yük sonucunda protezin artiküler vemetafizer bölgesi arasında yer alan boyun bölgesinin maruz kaldığı kuvvetyığılımı 5,94 ile 9,9 arasında değişmektedir. Elde edilen değerlerle bubölgenin yüksek yığılımlara maruz kaldığı ve bu iki parçanın gevşemeyönünden diğer alanlara oranla daha riskli olduğu düşünülmektedir. Artiküleryüzeyde meydana gelen yığılmalar ise özellikle skafoid bölgede daha fazlaolmak üzere 2,64 ile 3,3 arasında değişmektedir. Bu sonuç ise bu alanın çokdüşük yığılıma maruz kaldığını ve skafoid fossanın da lunat fossaya göredaha fazla yığılıma uğradığını göstermektedir. Protezin metafizer ve diafizerbölgelerinde ortaya çıkan kuvvet yığılımlarının oldukça düşük olan 0 ile 1,32değerleri arasında olması protezden distal radiusa transfer olan kuvvetyığılımının da oldukça düşük olacağına işaret etmektedir. Bu durum distalradiusda meydana gelebilecek olası stres kırıklarının oranının da düşükolacağı anlamına gelmektedir.Anahtar Kelimeler: Elbileği potezi, elbileği biyomekaniği, sonluelemanlar analizi

Abstract:
ABSTRACTDemirel,N., Biomechanical evaluation of a modular surfacereplacement wrist prosthesis with finite element analysis, ZonguldakKaraelmas university Faculty of Medicine, Thesis in Orthopaedics andTaumatology. Zonguldak, 2006The wrist joint is an articulation with complex structure. Distalradius is one of the elements that from the wrist. The approach described hereis a limited replacement intervention for the conditions that do not affectcompartments outside distal radius articulation, occuring as a secondary resultsof trauma, tumor, rheumatoid arthritis and degenerative diseases.By this replacement approach, a synthetic replacement of thedefective distal radius is ensured in a way complying with the anatomicfeatures and biomechanics.At this study, the biomechanical evaluation of the modular, partialsurface replacement prosthesis, destined to use at pathologies affecting thesurface of the distal radius articulation was made by using the ?finite elementanalysis methot?. At this analysis, the force accumulations at each of the threemain parts as a result of the minimum and maximum squeezing moment of thescrew that connects the three main parts of the prosthesis and transfer of theload applied to the hand on the articular surface of the prosthesis werecalculated.According to the results of the screw calculation, the screw must besqueezed at minimum 35 daNmm and at maximum 160.95 daNmm. It wasdetermined that the prosthesis might be more stable by the squeezing momentapplied within these values and if the screw is squeezed outside this interval,the screw and grooves of the parts may be worn and stability loss may occur.As a result of the load applied on the prosthesis surface, the force thatthe neck section between the articular and metaphisial region of the prosthesischanges between 5.94 and 9.9. It is considered that this section faces highforce accumulations and these two parts face higher risk of slackening whencompared to other regions.The accumulations occuring at the articular surface changes between2.64 and 3.3, higher especially at the scaphoid region. This result indicates thatthis region faces less force accumulation and the scaphoid fossa faces moreaccumulation than lunat fossa. The fact that the force accumulations at themetaphiser and diaphiser regions of the prosthesis are between 0 and 1.32,which is very low shaows that the force accumulation transferred from theprosthesis to distal radius is very low. This stuation means that potential stresfractures that may occur at distal radius will be lowKeywords: wrist arthroplasty, biomechanics of the wrist, finiteelement analysis