Humerus çivilemede ideal distal sonlanma noktasının tespitinin incelenmesi
Investigation of determination of the ideal distal endpoint in humerus nailing
Yazar: İBRAHİM HAKKI AKALIN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ÇAĞATAY ENGİN
Atatürk Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Humeral kırıklar = Humeral fractures ; Humerus = Humerus ; Kemik çivileri = Bone nails ; Ortopedi = Orthopedics ; Postoperatif komplikasyonlar = Postoperative complications ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Giriş:   Kanal içi çivileme tekniği birçok kemik kırığının cerrahi tedavisinde kullanılmakta olup, uygun yapıldığı takdirde kırık kaynamasını olumlu etkilemesi, ameliyat süresinin kısa sürmesi, hastada büyük bir yara dokusunun kalmaması, enfeksiyon-postoperatif osteomyelit riskinin az olması, erken dönemde hareket ve yük verebilme gibi avantajlarından dolayı tercih edilebilmektedir(1). Bu avantajlara sahip bir teknik olmasına rağmen humerusa yapılan kanal içi çivilemede, humerusun diğer kemiklere göre anatomik farklılıkları olmasından dolayı postoperatif komplikasyonlar daha fazla olmaktadır(2, 3). Bu artmış komplikasyon oranı hastanın yatış süresini uzatmakta, iş gücü kaybına yol açmakta, revizyon cerrahileri gerektirebildiğinden maliyeti artırmakta ve sağlık çalışanlarının iş yükünü arttırmaktadır. Komplikasyonların birçok sebebi vardır ve ameliyatların başarısı; hastanın uyumu, doğru malzeme seçimi ve doğru uygulama gibi birçok faktöre bağlıdır. Fakat humerusun kanal içi çivilemesinde doğru uygulamalara rağmen yine de komplikasyon oranının fazla olması bu duruma daha kapsamlı bakmamızı gerektirmektedir(4). Zhao ve arkadaşlarının derleme makalesinde plakla kıyaslandığında humerus çivilerinde artmış yeniden ameliyat riski gösterilmiştir(4). Omuz ağrısı, kaynamama ve ameliyat esnasında veya sonrasında çivi çevresinde yeniden kırık oluşması bu cerrahi yöntemin önemli komplikasyonlarından bazılarıdır(5). Humerus çivileme sonrasında çivinin distal sonlanma bölgesinde yeni kırık oluşumları özel önem arz eder. Bu kırıklar ameliyat esnasında çivi ucuna veya ameliyat sonrasında çivi ucunun veya kilit vidalarının kortekse yaptığı yüklenmelerin sebep olduğu streslere bağlı gelişir(6). Bizim çalışmamız humerus çivilerinin sonlanma noktalarının etrafında oluşan bu kırıklara biyomekanik olarak odaklanacaktır. Bu bölgede çivi etrafında oluşan kırıklar hem cerrah için hem de hasta için tedavisi zor kırıklardır. Bu implant çevresi kırıkların tedavisi çoğu zaman ilk cerrahi işleme göre daha maliyetli ve daha zordur. İkincil ameliyatların yüksek maliyetleri sağlık güvenlik sistemleri üzerinde ciddi bir yük oluşturmakta ve daha da önemlisi hastalarda daha ciddi fonksiyonel ve maddi kayıplara sebep olmaktadır.
Amaç:  Bu tez çalışmasının amacı humerus çivileme ameliyatına çivinin yerleşimi için standart bir ideal sonlanma noktası belirlemektir. Humerusun antegrad kanal içi çivileme yönteminde çivinin sonlanma noktası net değildir. Bu nokta etrafında oluşan kırıkların tedavisi zordur ve çivinin sonlanma noktası diğer uzun kemik kırıklarından bildiğimiz üzere bu yeniden kırıkların oluşumu için etiyolojik bir faktördür. Bu sayede ortaya çıkacak bilimsel bilgi komplikasyon oranlarını azaltacak, revizyon cerrahilerinin gerekliliğini azaltacak, iş gücü kayıplarını engelleyecek, hastayı ve sigorta şirketlerini ikincil maliyetlerden koruyacaktır. Çalışmamızın sonlanmasıyla birlikte uygun sonlanma noktasının tespitinin literatüre kazandırılmasını takiben, merkezimizde yapacağımız humerus antegrad çivileme ameliyatlarının tezden elde ettiğimiz bilgiler ışığında yapılmasıyla, klinik veri elde edeceğimizi ve bu klinik verilerinde klinik çalışmalara dönüşeceğini öngörmekteyiz.
Yöntem: Bu tez çalışmasında, humerus kemiğinde kanal içi çivileme tekniğinde biyomekanik deneyler kompozit humerus modeller (Synbone 5010, İsviçre)  üzerinde yapılacaktır.
Projenin ana hattını oluşturan humerus yapay kemiklerindeki kanal içi intrameduler cerrahi uygulamalar, piyasada bulunan standart intramedüller çiviler temin edilecektir. İmplant üretici firmaların önerileri ile cerrahi uygulamalar gerçekleştirilecektir.
Biyomekanik Analizler
Deneyler elektromekanik aküatör (Shimadzu AG-IS, 5 kN, Japan) kullanılarak gerçekleştirilecektir. Yük altında oluşacak implant /kemik deplasman değerleri, proje kapsamında D.E.Ü. Biyomekanik A.D. da ölçülerek kaydedilecektir.
Bütün humeruslarda ortopedik cerrahide kulanılan intramedüller çiviler, orijinal derinlikte ve oryantasyonunda, tekniğe uygun olarak uygulanacaktır. Biyomekanik testler, literatürde tasvir edildiği gibi yapılacaktır. Çalışma grupları 3 grup halinde planlanmıştır.
•	1. grup; (n=6)
•	2. grup; (n=6)
•	3. grup; (n=6)
Numunelerin Hazırlanması: Biyomekanik çalışmalarda 18 adet yapay humerus kullanılacaktır. Humerus kırık modeli olarak, humerus distalinde olekranon fossa apeksinin 10 cm proksimalinden transvers osteotomi uygulanacaktır. Osteotomiler salınımlı testere kullanılarak yapılacaktır. Her grupta osteotomi hattında 10 mm açıklık olacak şekilde tespit yapılacaktır. Humerus şaftına osteotomi yapıldıktan sonra tüm numuneler tekniğe uygun şekilde tecrübeli ortopedi cerrahı tarafından tespit edilecektir.
Aksiyel kompresyon ve traksiyon deneyi: Numunelerin hazırlanmasından sonra üç grubun biyomekanik testleri aksial yüklenme 400 N ve 800N da aksiyel kompresyon ve traksiyon testleri gerçekleştirilecektir. Kemik içerisine implante edilmiş numunelerin yük ve deplasman verileri elektromekanik aküatörün kendi sistemi üzerinde eşzamanlı olarak kaydedilecektir. Çivi ile tespit edilen tüm gruplara 10 mm/dk hızda, numuneler kırılmayacak şekilde kompresyon ve traksiyon kuvvetleri uygulanacaktır.
Torsiyon deneyi: Yapay kompozit humerus modeli içine tespit edilen intrameduller çivi uygulanan numuneler kırılana kadar torsiyon kuvvetine maruz bırakılacaktır. Elde edilen deplasman ve yük değerleri yine sistem üzerinde eş zamanlı olarak yük ve deplasman değerleri kayıt altına alınacaktır. Torsiyonal testler, 1,2 °/ sn hızla uygulanarak numunenin rotasyonel yük deplasmanı kaydedilecektir.
İstatistiksel Değerlendirme: Biyomekanik deneyler sonucunda, üç grup için elde edilen; kompresyon, traksiyon, torsiyon çalışmalarının verileri arasında farklılık istatistiksel açıdan incelenecektir. Sonuçlar kruskal-wallis nonparametrik yöntemi ile istatistik analizler yapılacak ve gruplar karşılaştırılacaktır.
Sistemin optimizasyonu ve üretim yönteminin geliştirilmesi: Elde edilecek çalışma sonuçları göz önüne alınarak, humerusta en iyi çivileme yöntemi seçilecektir.
Bulgular: Aksiyel kompresyon testleri 400 N ve 800 N olarak uygulanmıştır. 400 N da Grup 1 (24 cm) 1,60 mm lık uzama kaydedilirken, Grup 2 (26 cm) 1,54 mm ve Grup 3 (28 cm) te ise 1,45 mm lik uzama değerleri alınmıştır. 800 N da ise Grup 1 için 2,42 mm, Grup 2; 2,30 mm, Grup3; 1,76 mm lik uzama kaydedilmiştir. 400 ve 800 N luk her iki test tipinde de Grup 3 diğer gruplara oranla daha rijit bulunmuştur. Aksiyel çekme / traksiyon testlerinde ise 400 N da Grup 1; 2,71 mm Grup 2; 2,16 mm Grup 3;  2,04 mm olarak bulunmuştur.
 Torsiyon deneylerinde tüm numuneler burulma yüküne maruz bırakılarak kırılana kadar test edilmiştir. Alınan ortalama sonuçlar ise Grup 1 için; 12,44 Nm, Grup 2 için; 15,63 Nm, Grup 3 için ise; 18,48 Nm olarak bulunmuştur.
Sonuç: Torsiyon kuvveti ile gruplar (24cm,26cm,28cm) arasında anlamlı bir farklılık olduğu saptanmıştır (P<0,05). Farklılığın hangi sayı grupları arasında olduğunu belirlemek amacıyla Tukey Testine başvurulmuş ve sonuçlar neticesinde farklılığın 28cm ile 24 cm arasında olduğu ortaya çıkmış olup; 28 cm'lik grubun 24 cm'lik gruba göre daha iyi sonuçlar elde edebileceği tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Humerus kırıkları, postoperatif komplikasyon, distal kilitleme,  intramedüller çivileme,  nörovasküler yaralanma

Abstract:
Introduction and aim: :   Intra-canal nailing technique is used in the surgical treatment of many bone fractures, and it is preferred because of its advantages such as positively affecting the union of the fracture, short operation time, no large scar tissue left in the patient, less risk of infection-postoperative osteomyelitis, ability to move and load in the early period. can be done[1]. Although it is a technique with these advantages, postoperative complications are more common in intracanal nailing of the humerus, since the humerus has anatomical differences compared to other bones[2, 3]. The aim of this thesis study is to determine a standard ideal endpoint for nail placement in humeral nailing surgery. In the antegrade intra-canal nailing method of the humerus, the end point of the nail is not clear. Fractures formed around this point are difficult to treat, and the end point of the nail is an etiological factor for the formation of these re-fractures, as we know from other long bone fractures. In this way, the scientific knowledge that will emerge will reduce complication rates, reduce the necessity of revision surgeries, prevent workforce losses, and protect the patient and insurance companies from secondary costs.
Methods: In this thesis, biomechanical experiments in the intra-canal nailing technique of the humeral bone will be carried out on artificial bones of the synbone brand humerus 5010 model. The experiments will be carried out using an electromechanical actuator (Shimadzu AG-IS, 5 kN, Japan). The implant / bone displacement values that will occur under load are determined by D.E.Ü. Biomechanics will be measured and recorded.
Intramedullary nails used in orthopedic surgery in all humeruses will be applied in their original depth and orientation, in accordance with the technique.
Results: Axial compression tests were performed at 400 N and 800 N. At 400 N, 1.60 mm elongation was recorded in Group 1 (24 cm), 1.54 mm in Group 2 (26 cm) and 1.45 mm in Group 3 (28 cm). At 800 N, 2.42 mm for Group 1, Group 2; 2.30mm, Group3; An elongation of 1.76 mm was recorded. Group 3 was found to be more rigid than the other groups in both test types of 400 and 800 N. In axial pull / traction tests, Group 1 at 400 N; 2.71mm Group 2; 2.16mm Group 3; It was found to be 2.04 mm.
  In the torsion tests, all samples were tested until they were subjected to a torsional load. The average results obtained for Group 1; 12.44 Nm for Group 2; 15.63 Nm, for Group 3; It was found to be 18.48 Nm.
Conclusion: There was a significant difference between groups (24cm, 26cm, 28cm) with torsion strength (P<0.05). Tukey Test was applied to determine between which number groups the difference was, and as a result of the results, it was revealed that the difference was between 28 cm and 24 cm; It has been determined that the 28 cm group can achieve better results than the 24 cm group.
Key Words: Humerus fractures, postoperative complication, distal locking,  intramedullary nailing,  neurovascular injury