Servikal disk hernisi ameliyatlarında kullanılan peek kafeslerin biyomekanik açıdan karşılaştırılması /
Yazar: TUNCAY DEMİRBİLEK
Danışman: PROF. DR. SAİT NADERİ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Nöroşirürji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Cerrahi = Surgery ; Cerrahi ekipmanlar = Surgical equipment ; Kafesler = Lattices ; İntervertebral disk = Intervertebral disc ; İntervertebral disk deplasmanı = Intervertebral disc displacement

Özet:
Servikal disk hernisi hastalığı nöroşirurji pratiğinde sık rastlanılan ve cerrahi tedavi gerektirebilecek bir hastalıktır. Cerrahi tedavide ana amaç nöral yapılar üzerindeki basıyı kaldırmak, intervertebral mesafe ve nöral foramen yüksekliğini korumaktır. Diskektomi sonrası intervertebral mesafenin yüksekliğini korumak amacıyla kafes yerleştirilmektedir. Günümüzde kullanılan kafesler genellikle titanyum ve poly-eter-eter-ketondan(PEEK) üretilmektedir.
Bu çalışmada bıçaklı, pinli (yuvarlak-dörtgen) ve hem bıçaklı hem pinli PEEK kafesler kullanılmıştır. Biyomekanik Testler TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Biyomekanik Laboratuvarı'nda yapılmıştır. Çalışmamızda kafesler gönderme kuvveti, sıyırma (pull-out) kuvveti, statik basma kuvveti, statik çökme ve dinamik çökme kuvvetleri açısından karşılaştırılmıştır. 
Gönderme Kuvveti açısından yapılan testlerde bıçaklı ve hem bıçak hem pinli olan kafeslerin karşılaştırmasında bıçaklı kafesin gönderme kuvvetinin bıçaklı ve pinliye göre daha yüksek olduğu ve aralarındaki bu farkın istatistiksel olarak da anlamlı olduğu ortaya konmuştur (p=0,004). Bıçaklı ve pinli olan aynı boyuta sahip kafeslerin gönderme kuvvetleri karşılaştırıldığında pinli olan kafesin bıçaklı kafese göre daha yüksek gönderme kuvvetine sahip olup aralarında istatistiksel olarak da anlamlı bir fark olduğu ortaya konmuştur (p=0,004). 
Sıyırma (pull-out) açısından aynı boyutta pinli kafesler karşılaştırıldığında, yuvarlak geometrili kafesin sıyırma performansının daha yüksek olduğu ve aralarında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu ortaya konmuştur (p=0,004). Bıçaklı ve hem bıçak hem pinli olan kafesler karşılaştırıldığında hem bıçak hem de pine sahip olan kafesin daha yüksek sıyırma performansına sahip olduğu belirlenmiştir (p=0,004). Bıçaklı ve pinli kafesler karşılaştırıldığında ise, bıçaklı kafesin sıyırma performasının anlamlı derecede daha yüksek olduğu ortaya konmuştur (p=0,004).
Statik basma yükü uygulanarak akma yükü ve rijitliği açısından yapılan testlerde; pinli kafesler karşılaştırıldığında, daha geniş alana sahip dörtgen geometrili kafesin akma yükünün daha yüksek olduğu ve aralarında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu ortaya konmuştur (p=0,004). Bıçaklı ve hem bıçak hem pinli olan kafesler karşılaştırıldığında hem bıçak hem de pine sahip olan kafesin daha yüksek akma yüküne sahip olduğu belirlenmiştir (p=0,004). Bıçaklı ve pinli kafesler karşılaştırıldığında ise, bıçaklı kafesin akma yükü daha yüksek olsa da aralarında anlamlı bir ilişki bulunmamıştır (p=0,855). 
Statik çökme test sonuçlarında; pinli kafesler karşılaştırıldığında, yuvarlak geometrili kafesin dörtgen geometrili kafese göre daha yüksek Kp değerine sahip olduğu ve buna bağlı olarak daha düşük çökme eğilimi olduğu ortaya konmuştur. Ancak aralarında anlamlı fark saptanmamıştır(p=0,262).  Bıçaklı ve hem bıçak hem pinli olan kafesler karşılaştırıldığında hem bıçaklı hem pinli kafesin daha yüksek Kp değerine sahip olduğu bulunmuştur. Fakat istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır(p=0,749). Bıçaklı ve pinli olan kafesler karşılaştırıldığında ise bıçaklı kafesin daha yüksek Kp değerine sahip olduğu ortaya konmuştur. Ancak aralarında istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmamıştır(p=1).
Dinamik çökme test sonuçlarında yapılan karşılaştırmalarda hiçbir grup arasında istatistiksel açından anlamlı fark saptanmamıştır. Dinamik yüklenme sonrası bütün kafeslerin çökme miktarları birbirine benzerlik göstermektedir.
Biz bu çalışmamızda PEEK kafesleri karşılaştırarak optimum özelliklere sahip kafesi bulmayı hedefledik. Cerrahi açıdan kafes malpozisyonu korkulan bir komplikasyondur. Sıyırma kuvvetine en dirençli olan pinli ve bıçaklı kafes, kafes malpozisyonu açısından en güvenilir kafes olarak bulduk.

Abstract:
Cervical disc herniation is a common disease in neurosurgery practice and may require surgical treatment. The main aim in surgical treatment is to remove the pressure on the neural tissue, to maintain the intervertebral distance and to protect the height of the neural foramen. The cage is placed to protect the height of the intervertebral distance after discectomy. The cages we use today are generally made of titanium and poly-ether-ether-ketone (PEEK).
In this study, we used PEEK cages with knife, with pin (round-rectangle) and both knife and pin PEEK cages are used. Biomechanical Tests are performed at TOBB Economics and Technology University Biomechanics Laboratory. In our study, the cage forces were compared in terms of force of pull-out, static compressive force, static collapse and dynamic collapse forces.
In the tests carried out in terms of sending Force, it was revealed that the force of the cage with knife was higher than that of the knife and pin and the difference between them was statistically significant (p = 0.004). When the sending forces of cages with blades and pins are compared, it has been shown that the cage with pin has a higher displacement force than the bladed cage and there is a statistically significant difference between them (p = 0.004).
In terms of pull-out, pin cages with the same size were found to have a higher pull-out performance and a statistically significant difference (p = 0.004). When the cage with knife and the cages with both knife and pin were compared, we detected that the cage with both knife and pin had higher stripping performance (p = 0.004). When the knife and pin cages were compared, it was revealed that the stripping performance of the cage with knife was significantly higher (p = 0.004).
Static discharge load is applied in terms of flow load and rigidity tests; When compared to the cage with knife, the rectangle geometry cage with a larger area was found to have higher flow load and there was a statistically significant difference between them (p = 0.004). When the cage with knife and cages with both knife and pin were compared, it was determined that the cage with both knife and pin had higher yield load (p = 0.004). When the cage with knife and the cage with pin were compared, the flow load of the cage with was higher but no significant relation was found between them (p = 0.855).
In static collapse test results; When compared with cage with pin, it was revealed that the round geometry cage had a higher Kp value than the rectangular geometry cage and therefore a lower tendency to collapse. However, no significant difference was found between them (p = 0.262). Both the cage with knife and the cage with both knife and pin were found to have a higher Kp value than that of the knife and pin. However, no statistically significant difference was found (p = 0.749). Compared with the cages knives and pins, the cage with knife has a higher Kp value. However, no statistically significant difference was found between them (p = 1).
No statistically significant difference was found between the groups in the dynamic collapse test results. After the dynamic loading the collapse amounts of all cages are similar.
In this study, we aimed to find the cage with optimum properties by comparing PEEK cages. Surgical cage malposition is a feared complication. We found the most resistant cage in terms of lattice malposition with pin and knife cage which is the most resistant to pull-out force.