Patella kırıklarının tespiti için tasarlanmış yeni nesil implantın gergi bandı yöntemiyle biyomekanik olarak karşılaştırılması ve sonlu eleman analizi
Biomechanical comparison of new generation implant designed for fixation of patella fractures with tension band method and finite element analysis
Yazar: AHMET ÜLKER
Danışman: DOÇ. DR. UYGAR DAŞAR
Karabük Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Kırıklar-kemik = Fractures-bone ; Patella = Patella ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Ülkemizde ve dünyada patella kırıklarının cerrahi tedavisinde kırık tespiti için en sık gergi bandı yöntemi kullanılmaktadır. Gergi bandı yönteminde implantın kırılması, tellerin cilde penetrasyonu ve cilt altında ele gelen tellerin semptomatik şikayetlere neden olması başlıca komplikasyonlardır. Bu komplikasyonlar cerrahların yeni cerrahi teknik ve materyal aramasına yol açmıştır.
Bu çalışmada amacımız transvers patella kırıklarının tespiti için tasarladığımız yeni nesil implantın sonlu elaman analizini yapmak ve transvers patella kırığı oluşturulmuş dana dizlerinde yeni nesil implantı gergi bandı yöntemiyle biyomekanik olarak karşılaştırmaktır.
Sonlu eleman analizi için yeni nesil implant bilgisayar ortamında tasarlandı, insan patella modelinde oluşturulan AO 34-C1 kırığı implant ile fikse edildi. 0o ve 45o açı ile 850 Newton distraksiyon uygulanarak kırık hattındaki ayrışma incelendi. Biyomekanik çalışmada ise eklem bütünlüğü bozulmamış 10 adet dana dizine AO 34-C1 transvers patella kırığı oluşturularak iki farklı teknik ile fikse edildi. 45o sabit açıda traksiyon kuvvetleri uygulandı ve kırık hattında ayrışma oluşturan maksimum kuvvetler hesaplandı.
Sonlu eleman analizinde 0o açıda kırık hattında 0.42 mm, 45o açıda 0.63 mm ayrışma oluştu. Biyomekanik çalışmada ise mekanik yetersizliğin oluştuğu kuvvetler
xv
ortalaması birinci grupta 680,5± 185,4 Newton (415–898) olarak tespit edildi. İkinci grupta ise aynı değer 1130±222 Newton (945-1392) olarak bulundu. İkinci grup istatistiksel olarak üstün bulunmuştur.
Yeni nesil implant sonlu eleman analizinde başarılı sonuçlar elde etmiştir. Ayrıca biyomekanik olarak da gergi bandı yöntemine karşı üstün bulunmuştur.

Abstract:
In the surgical treatment of patella fractures in our country and in the world, the tension band method is the most common method used for fracture fixation. In the tension band method, the main complications are fracture of the implant, penetration of the wires into the skin and the symptomatic complaints of the wires under the skin. These complications have led surgeons to seek new surgical techniques and materials.
Our aim in this study is to perform finite element analysis of the new generation implant designed for the fixation of transverse patellar fractures in calf knees and to compare it biomechanically with the tension band method.
A new generation implant for finite element analysis was designed in a computer environment. AO 34-C1 fracture created in a human patella model was fixed with the implant. The separation in the fracture line was examined by applying 850 Newton distraction at 0o and 45o angles. In the biomechanical study, AO 34-C1 patella transverse fractures were created in 10 calf knees with intact joint integrity and fixed with two different techniques. Traction forces were applied at a fixed angle of 45o, and the maximum forces creating separation at the fracture line were calculated.
In finite element analysis, there was a separation of 0.42 mm in the fracture line at an angle of 0o and 0.63 mm at an angle of 45o. In the biomechanical study, the average of forces in which mechanical failure occurred was 680.5 ± 185.4 Newton
xvii
(415–898) in the first group. In the second group, the same values were found as 1130 ± 222 Newton (945-1392). The second group was statistically superior.
The new generation implant has achieved successful results in finite element analysis. In addition, it has been found superior biomechanically against the tension band method.