Servikal disk protezlerin aşınma hasarı performansını belirlemek için yeni bir test cihazı tasarımı, imalatı ve yenilikçi servikal disk protez tasarımının test edilmesi
Design and production of a new testing device for determining the wear damage performance of cervical disc prosthesis, and testing of innovative cervical disc prosthetic samples
Yazar: AHMET SAMANCIOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ RUHİ YEŞİLDAL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı; metal-metal sürtünmesinden kaynaklanan aşınmalara karşı dayanımı artırılmış bir Servikal disk geliştirilmesidir. Bu amaç doğrultusunda ilk olarak maruz kaldığı yükleri yüzeye daha dengeli dağıtan, aşınma partiküllerinin sürtünme ara yüzünden uzaklaşmasını sağlayan yenilikçi bir servikal diskin tasarlanmış ve bu tasarım biyouyumlu Ti6Al4V malzemesinden dört yapraklı olarak arayay ile imal edilmiştir. TorFlex adı verilen bu yeni diskin testlerinin yapılabilmesi için ISO 18192-1:2008 hareket şartlarını sağlayabilen yeni bir aşınma test cihazının tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Servikal Disk Aşınma Test Cihazı olarak adlandırılan cihaz TR 2015 10185 B numarası ile patentlenmiştir. İkinci aşamada tez TorFlex ve CerviDisc servikal disklerini Servikal Disk Aşınma Test Cihazı kullanılarak test edilmiştir. Aşınma testleri için ISO 18192-1:2008 standardındaki Eksenel rotasyon hareketi temel alınmış ve 100N'luk sabit bir yük uygulanmıştır. ±4º'lik bu hareket aralığı hem Fleksiyon-Ekstensiyon hem de Eksenel rotasyon için uygulanmış ve aynı şartlardaki farklı yönlerdeki aşınma değerleri gravimetrik ölçülerek kıyaslanmıştır. Yapılan testlerde, Servikal Disk Aşınma Test Cihazı'nın CerviDisc ve TorFlex'de yüzeyleri dengeli şekilde aşındırdığı gözlenmiştir. Araştırma sonuçları, CerviDisc'e oranla TorFlex'de daha az aşınma gerçekleştiğini göstermiştir. TorFlex'in tasarımının, aşınma partiküllerinin hareketli ara yüzeyden daha rahat uzaklaşmasına yardımcı olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to develop a cervical disc with increased wear resistance due to metal-metal friction. According to this purpose, firstly, an innovative cervical disc is designed which distributes the loads that are exposed to the surface more evenly and allows the wear particles to move away from the friction interface. In order to carry out the tests of this new disc called TorFlex, a new wear tester device that meets the requirements of ISO 18192-1: 2008 has been designed and manufactured. This tester device named as Cervical Disk Wear Tester and patented with TR 2015 10185 B number. Secondly, TorFlex and CerviDisc cervical discs have been tested using the Cervical Disc Wear Tester. Wear tests are based on the axial rotation movement in the ISO 18192-1: 2008 standard and a constant load of 100Nm is applied. The range of ± 4 ° was applied for both flexion-extension and axial rotation. The wear values in different directions under same conditions were gravimetrically measured and compared. In the tests performed, it was observed that the Cervical Disc Wear Tester has evenly wore the surfaces of CerviDisc and TorFlex. Research results have shown that TorFlex has worn less than CerviDisc. Also it has been observed that the design of the TorFlex helped the wear particles to move away from the friction interface.