Yaralanmış sindesmozun dinamik tespitinde ideal sütür-buton yönelimi "Sonlu Eleman Analizi Çalışması"
Optimal suture-button orientation in dynamic fixation of injured syndesmosis " Finite Element Analiysis Study"
Yazar: KAZIM TAŞAR
Danışman: PROF. DR. HAKAN ÖZDEMİR
Akdeniz Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Ayak bileği = Ankle ; Ayak bileği yaralanmaları = Ankle injuries ; Fiksasyon = Fixation ; Ligamentler = Ligaments ; Ortodonti = Orthodontics ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Yara iyileşmesi = Wound healing ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Bu çalışmada, sütür-buton ile yapılan dinamik tespitte, özellikle sindesmotik eklemin sagital plandaki suprafizyolojik anterior-posterior translasyon ve aksiyel plandaki rotasyon hareketini kısıtlayarak fizyolojik ligamentöz iyileşmeyi mümkün kılacak, ideal sütür-buton yönelimini belirlemek amaçlanmıştır.

Sonlu eleman analiz yöntemi ile sağlam ayak bileği modeli ve Sikka Evre 4 sindesmotik yaralanma modeli oluşturulmuş ardından da sindesmotik yaralanmanın tespiti için sayı ve yönelimleri farklılık gösteren geleneksel tespit tipi (Model 1), diverjans tespit tipi (Model 2), AİTFL ve PİTFL' anatomik aksını taklit eden tespit tipi (Model 3), damar, sinir ve tendon koruyucu tespit tipi (Model 4), damar, sinir ve eklem kıkırdağı koruyucu tespit tipi (Model 5) olmak üzere fiksasyon modelleri tasarlanmıştır. Stance fazın 4. evresi olan Heel off fazının simulasyonu için ayak bileği 10° dorsifleksiyonda tibia platosuna 3528 N kompresif kuvvet ile anterior yönelimli 533 N tanjansiyel kuvvet uygulanmış ve fibulanın anteroposterior, mediolateral planlardaki yer değiştirmesi, aksiyel plandaki rotasyon açıları, A-TFCS ve P-TFCS mesafeleri değerlendirilmiştir.

Çalışma sonucunda geleneksel tespit tipinin sindesmotik yaralanmalarda yeterli dinamik stabilizasyon sağlamadığı, AİTFL ile PİTFL'nin yönelimlerine uygun yönelim ve açıda uygulanan çift sütür-buton ile gerçekleştirilen tespitin (Model 3) ise sindesmozun anatomik redüksiyonu ve fibulanın fizyolojik hareketini olanaklı kılmakla birlikte patolojik sindesmoz diastazını engelleyen fiksasyon yöntemi olduğu tespit edilmiştir. Ek olarak, fiksasyon sırasında nörovasküler yapıların ve eklem kıkırdağı hasarının önüne geçmek için tasarlanan Model 5'in, Model 3'e kıyasla koronal ve sagital plandaki suprafizyolojik
deplasmanı kısıtlama açısından, sırasıyla, % 3 ve % 1'lik zaafiyeti ile patolojik eksternal rotasyonu önlemede 0,5343°'lik yetersizliği bulunmakla birlikte ideale yakın dinamik stabilizasyon sağladığı saptanmıştır.

Çalışma sonuçları geleneksel sütür-buton uygulaması yerine multiplanar dinamik stabilite sağlayan ve komplikasyon oranını en aza indiren Model 5 fiksasyon yönteminin sindesmozun anatomik redüksiyonu ve fibulanın fizyolojik hareketini olanaklı kılmakla birlikte patolojik sindesmoz diastazını engelleyen
fiksasyon yöntemi olduğunu ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler: Distal tibiofibular ligamentler, sindesmotik
yaralanma, sonlu eleman analizi, dinamik fiksasyon, sütür-buton yönelimi

Abstract:
The aim of this study was to determine the ideal suture-button orientation, which would enable physiological ligamentous healing by limiting the rotational movement of the syndesmotic joint in axial plane and supraphysiological anterior- posterior translation in sagittal plane.

A solid ankle model and a Sikka Stage 4 syndesmotic injury model were developed with finite element analysis. Fixation models which varies in number and orientation were designed to detect syndesmotic injury: traditional fixaiton type (Model 1), divergence fixation type (Model 2); imitation of AITFL and
PITFL's anatomical axis fixation type (Model 3); vein, nerve, and tendon protective fixation type (Model 4); vein, nerve, and articular cartilage protective fixation type (Model 5). In order to simulate the Heel off phase, which is the 4th phase of the stance phase, 3528 N compressive force and 533 N tangential force with anterior orientation were applied to the tibial plateau at 10° dorsiflexion of
the ankle. And displacement of fibula in anteroposterior & mediolateral planes, rotation angles in axial plane, A-TFCS and P-TFCS distances were evaluated.

The results of the study indicated that the traditional fixation type did not provide sufficient dynamic stabilization in the syndesmotic injuries and the fixation method performed with double suture-button which was applied in the proper orientation and angle of PITFL and AITFL (Model 3) prevented the
pathologic syndesmosis diastasis while enabling the anatomical reduction of syndesmosis and the physiological movement of the fibula. In addition, Model 5 which was designed to prevent neurovascular structures and articular cartilage damage during fixation, had 0,5343°deficiency in the prevention of pathological external rotation and had weakness in terms of restraining the supraphysiological
displacement in the coronal and sagittal plane, %3 and %1 respectively, compared to Model 3. Also it was found that Model 5 provided almost ideal dynamic stabilization.

In conclusion, instead of conventional suture-button application, model 5 fixation method, which provides multiplanar dynamic stability and minimizes the complication rate, is the fixation method that prevents the pathologic syndesmosis diastasis while enabling the anatomical reduction of syndesmosis
and physiological movement of fibula.

Key words: distal tibiofibular ligaments, syndesmotic injury, finite element analysis, dynamic fixation, suture-button orientation.