Pauwels tip 3 instabil femur boyun kırıklarında dörtlü elmas tipi kanüle vida tespit konfigürasyonunun ters üçgen kanüle vida ve dinamik kalça vidası+antirotasyon vida tespiti ile biyomekanik açıdan karşılaştırılması
A Biomechanical comparison of diamond-shaped cannulated screw fixation with inverted triangle cannulated screw and dynamic hip screw with an anti-rotation screw in Pauwels type three fractures
Yazar: EMRE MERİÇ
Danışman: DOÇ. DR. FUAT BİLGİLİ
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Femoral kırıklar = Femoral fractures ; Femur boynu kırıkları = Femoral neck fractures ; Kemik plakları = Bone plates ; Kemik vidaları = Bone screws ; Kırık fiksasyonu = Fracture fixation ; Kırıklar-kemik = Fractures-bone ; Ortopedik implantlar = Orthopedic implants

Özet:
Giriş: Femur boyun kırıkları sık görülen acil ortopedik durumdur. Pauwels tip 3 femur boyun kırıklarının tedavisinde dörtlü kanüle vida (KV4), üçlü kanüle vida (KV3) ve dinamik kalça vidası tespit yöntemleri kullanılmaktadır ancak hangi tespit yönteminin biyomekanik açıdan daha uygun olacağıyla ilgili bir görüş birliği yoktur. Bu çalışmanın hipotezi, elmas konfigürasyonunda dörtlü kanüle vida tespit yönteminin biyomekanik açıdan diğer tespit yöntemlerine göre daha güçlü olduğudur. Çalışmanın amacı dörtlü kanüle vida (KV4) tespit yönteminin, üçlü kanüle vida (KV3) ve dinamik kalça vidası (DKV+AV) tespit yöntemleri ile biyomekanik açıdan karşılaştırılmasıdır. 
Gereç ve Yöntem: 24 adet 4. nesil emur modeli kullanılarak (Sawbone 3406-04) femur boynunda horizantal plan ile 65° açı oluşturan osteotomiler yapılarak Pauwels tip 3 kırık modeli oluşturuldu. Bu kırık modelleri elmas tipi dörtlü kanüle vida tespiti (KV4), ters üçgen kanüle vida tespiti(KV3) ve dinamik kalça vida tespiti (DKV+AV) olmak üzere üç gruba ayrıldı. Testin ilk aşamasında statik değerlendirme amacıyla 1400 N statik yüklenme yapıldı. Bu statik test sırasında tüm grupların  sertlik değerleri, makaslama ve kırık üst uç deplasman değerleri hesaplandı.  Dinamik değerlendirme için 700-1400 N aralğında 3 Hz frekansta 10.000 döngü yüklenme yapıldı. Dinamik test sonrası 1400 N ile ikinci statik test yapıldı. Statik test sırasında sertlik ve deplasman değerleri ölçüldü . Statik ve dinamik testlerin devamında son olarak kırma testi yapılarak biyomekanik test sonlandırıldı. Kırma testi sırasında tüm modellerde yetmezlik gelişene kadar yüklenme arttırıldı. 5 mm deplasman ve sertlik değerinde ani düşüş, yetmezlik kriterleri olarak kabul edildi . Bu testler ile elde edilen yetmezlik yükü, kırık hattı deplasmanları ve sertlik değerleri 3 grup arasında karşılaştırıldı. 
Bulgular: Yetmezlik yükü KV4 grubu için hem KV3  hem de DKV+AV grubundan anlamlı yüksek saptandı (p<0.004). Yetmezlik yüklerinde KV3 ve DKV+AV grupları arasında anlamlı farklılık saptanmadı. KV4 grubunda hem statik hem de dinamik testler sonrası sertlik değeri ölçümü, diğer KV3 ve DKV+AV gruplarına göre anlamlı yüksek saptandı (p<0.004). Statik kırık hattı makaslama deplasman değeri KV4 grubunda DKV+AV grubuna göre anlamlı olarak düşük saptandı (p=0.035). Ancak DKV+AV ve KV3 grubu arasında deplasman değerleri olarak anlamlı fark saptanmadı. 
Çıkarımlar: Çalışmada KV4 grubunun yetmezlik yükü ve sertlik değeri diğer gruplardan istatistiksel olarak daha yüksek, statik kayma deplasman miktarı ise daha düşük bulundu. Bu çalışmanın sonuçlarına göre dörtlü kanüle vida ile oluşturulan elmas konfigürasyon tespitinin KV3 ve DKV+AV gruplarına göre biyomekanik açıdan daha kuvvetli olduğu saptandı.

Anahtar kelimeler: Femur boyun kırıkları, Pauwels tip 3 kırık hattı, kanüle vida, dinamik kalça vidası, ters üçgen konfigürasyonu, elmas dörtlü kanüle vida konfigürasyon

Abstract:
Introduction: Pauwels III fractures are common orthopedic emergencies. Inverted triangle cannulated screw (KV3) and dynamic hip screw with antirotation screw fixation (DKV+AV) are frequently used in the treatment. Considering no consensus is accomplished on the preferred method, we suggest that a diamond-shaped cannulated screw (KV4) fixation will increase the stability in Pauwels III fractures. The objective of this biomechanical study was to compare this construct with the inverted triangle cannulated screw (KV3) and dynamic hip screw with antirotation screw fixation (DKV+AV).
Materials and Methods: Each three test groups assigned with 8 samples with a total number of 24 left Femur biomechanical Sawbones, 4th generation. All femoral necks were cut at 65° angle via a custom made cutting equipment to simulate Pauwels type 3 fracture line. Femurs were exposed to 1400 N static loading for obtaining stiffness, shear and upper fracture gap displacement values. For dynamic test, 10.000 cycles with 700-1400N loading were applied to investigate the effect of fatigue in the implant and bone structure. Following the dynamic test, the specimens were loaded with 1400N and biomechanical values were measured. Finally, the load was increased stepwise, until failure developed on all femurs. 5 mm displacement and sudden decrease in stiffness values were accepted as failure criterias. The failure load, fracture line displacements and stiffness values were compared using ANOVA (p<0.05).
Results: KV4 group provided significantly higher mean failure load than KV3 and DKV+AV groups (p<0.004) which have no difference in-between. The stiffness value was found to be significantly higher in the KV4 group both in static and post-dynamic static measurements (p<0.004). Static shear displacement value was found to be significantly lower in the KV4 group compared to the DKV+AV group (p=0.035). However, there was no significant difference in-between other groups.
Conclusion: The failure load and stiffness values of the KV4 group were found to be statistically higher than other groups, and the amount of static shear displacement was found to be lower. According to the results, it can be concluded that in the Pauwels type 3 femur neck fractures a diamond-shaped cannulated screw is biomechanically more stable than the inverted triangle cannulated screw and dynamic hip screw with antirotation screw fixation. 
Keywords: Femoral neck fractures, Pauwels type 3 fracture line, cannulated screw, dynamic hip screw, inverted triangle configuration, diamond-shaped cannulated screw configuration, unstable femoral neck fracture