Rotator manşet rüptüründe tedavi amacıyla tasarlanan subakromiyal Bursa replasman implantının omuz biyomekanik modelinde uygulanması
Application of subacromial Bursa replacement implant designed for treatment of rotator cuff tear in the shoulder biomechanical model
Yazar: CAN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. İLHAMİ KURU ; PROF. DR. ERGİN TÖNÜK
Başkent Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
Rotator manşet yırtığı (RMY) eşliğinde ortaya çıkan rotator manşet artropatisi (RMA); nüfusun yaşlanması, yaşlı nüfusun da kas gücü gerektiren işlerde daha fazla yer alması ve her yaştan nüfusun spor aktivitelerine katılması gibi nedenlerle dünya genelinde artış göstermektedir. RMY, omuz fonksiyonlarını bozan ve ağrıya sebep olan bir ortopedik sorundur ve sık görülmektedir. RMY ile omuzun fizyolojik biyomekanik işlevi bozulur ve yol açtığı değişiklikler ile RMA'ya neden olmaktadır. Yapılan tedavilerle, omuz eklemini koruyarak ideal biyomekanik çalışmasına geri döndürme amaçlanmaktadır. Bu amaçla tasarlanan implantın RMY ile glenohumeral eklemde oluşacak değişikliklerin önüne geçilmesi veya azaltılması amaçlanmaktadır. Ayrıca geliştirilen bilgisayar simülasyon modelinin, farklı durumlarda gerçekleşen omuz biyomekaniğindeki değişimleri açıklamasındaki etkinliğini göstermek amaçlanmıştır.
Çalışmada MSC ADAMS programı kullanıldı, literatürden elde edilen omuzdaki yapıların anatomik ve biyomekanik özellikleri tanımlanarak omuz simülasyon modeli oluşturuldu. Sağlıklı omuz simülasyon modelinde herbir patolojiye uygun olarak yapılan değişikliklerle dört farklı yırtık modeli oluşturuldu. Elde edilen sonuçlar literatürle doğrulandıktan sonra bu RMY modellerine tasarlanan prototipin uygulanmasıyla elde edilen değişiklikler incelendi. Prototiple elde edilen veriler, prototipsiz elde edilen verilerle karşılaştırıldı.
Sağlıklı omuz ve dört farklı yırtık modeli ile birlikte beş modelde elde edilen veriler literatürdeki biyomekanik verilerle uyumludur ve doğrulanabilmektedir. Bu da yapılan bilgisayar simülasyon modelinin biyomekanik model olarak başarılı ve uygulanabilir bir model olduğunu göstermektedir.
Prototip uygulanması sonrası bütün yırtık modellerinde gerçekleştirilebilen abdüksiyon açısında artış sağlandı. Ayrıca bütün yırtık modellerinde glenoide binen kuvvetin azaldığı gözlendi, bu da prototiple glenohumeral eklemi koruyucu bir etki kazanıldığını göstermektedir. Tasarlanan bu prototipin abdüksiyon açısını artırarak fonksiyon kazandırabilecek, eklem koruyucu bir implant olmaya aday olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Rotator cuff arthropathy (RCA) accompanied by rotator cuff tear (RCT) is on the rise globally due to aging population, increased involvement of elderly in jobs requiring muscle strength, and participation in sports activities by people of all ages. RCT is a common orthopedic problem that disrupts shoulder functions and causes pain. It impairs the physiological biomechanical function of the shoulder and leads to RCA. The aim of the treatments is to restore the ideal biomechanical function of the shoulder joint while preserving it. A prototype implant was designed to prevent or reduce the changes caused by RCT in the glenohumeral joint. Additionally, the efficacy of the developed computer simulation model in explaining changes in shoulder biomechanics in different situations was intended to be demonstrated.
In the study anatomical and biomechanical characteristics of the structures in the shoulder were defined, and a shoulder simulation model was created in MSC ADAMS program. Four different tear models were created by making changes according to each pathology in the healthy shoulder simulation model. After the results were confirmed with the literature, the changes obtained by applying the prototype to these four different RCT models were examined. The data obtained with the prototype were compared with the data obtained without the prototype.
The data obtained from the healthy shoulder and five models with four different tear models are compatible with the biomechanical data in the literature and can be verified. This shows that the computer simulation model is a successful and applicable biomechanical model.
An increase in the abduction angle was observed in all tear models after the prototype was applied. Additionally, a decrease in the force on the glenoid was observed in all tear models, indicating a protective effect of the prototype on the glenohumeral joint. The designed prototype is a potential joint-protecting implant that can provide function by increasing the abduction angle.