Pelvis kırıklarında gazi tipi eksternal fiksatörlerin biyomekaniği

Abstract

ÖZET Pelvis kırıklarının tedavisi günümüzde travmanın şiddeti ve yönü ile doğru orantılı olarak güçlük arz eder. Konservatif tedavinin komplikasyonları ve gelişen cerrahi tekniklere rağmen pelvis kırıklarının tedavisi henüz kesinlik kazanmamıştır. Pelvis eksternal f iksatörleri, kırığın erken dönemde stabilitesini sağlayarak kanselöz kemikten olan kanamayı azaltmakta ve hemorajik şoku kontrol altına alabilmektedir. Ancak bu fiksatörlerin pelvis stabilitesini uzun süreli koruyabilmesi ile ilgili görüşler tartışmaya açıktır. Tek çerçeveli Hoffmann tipi pelvis eksternal fiksatörleri veya bunların modifikasyonları ön kolonu ilgilendiren basit kırıkların tedavisinde başarı sağlamıştır. Ancak, arka kolonu ilgilendiren ve özellikle stabil olmayan kırıklarda bu tip fiksatörler yetersiz kalmaktadır. Yapılan çalışmalar, arka kolonu ilgilendiren kırıkların tedavisinde özel çerçeve modifikasyonlarının veya internal tesbit yöntemlerinin gerekli olduğunu göstermiştir. Diğer bir yöntem ise eksternal fiksatör ile internal tesbit cihazlarının birlikte kullanılması şeklindedir. Gazi Tipi Eksternal Pelvis Fiksatörünün, pelvis ile 70° açı yapan özel tutucu barları ile posterior kolonun stabilitesi arttırılmaya çalışılmış ve klinik çalışmada başarılı sonuçlar alınmıştır. Ancak, anterior tek çerçeveli bu fiksatörün posterior kolonda stabiliteyi sağlayamayacağı görüşünden yola çıkılarak fiksatör biyomekanik olarak incelenmiştir. Pelvis kırığı sebebiyle eksternal fiksatör uygulanmış hastalar üzerinde yapılan klinik çalışmalar ve kemik yapısına en yakın madde olarak bilinen epoksi reçinesinden yapılmış pelvis modeli üzerinde yapılan laboratuvar çalışmaları Gazi Tipi Pelvis Eksternal Fiksatörünün ön kolonu ilgilendiren kırıklarda ve özellikle tek taraflı iskion pubis kolları kırığının tedavisinde başarılı olduğu, ancak arka kolonu ilgilendiren ve instabil olan pelvis kırıklarında kullanımının sınırlı olduğu gösterilmiştir. 74Aynı çalışmada, pelvis halkası üzerindeki yük dağılımları incelenmiş ve pelvisteki yük dağılımının yapısı itibarı ile artan yükler altında yükü farklı noktalara aktarabildiği saptanmıştır. Ayrıca normal pelvis halkasına fiksatör uygulanmasını takiben yük dağılımının değiştiği izlenmiştir. Yapılan çalışmaların sonucunda basit tek çerçeveli pelvis eksternal fiksatörlerinin posterior kolondaki instabil kırıkların tedavisisnde kullanılamayacağı biyomekanik olarak gösterilmiştir. ön kolonu ilgilendiren basit kırıklarda mekanik stabilitenin sağlanması ve erken mobilizasyon için eksternal fiksatör kullanılması yararlı bir yöntemdir. Ancak, alınan sonuçların konservatif tedavi yöntemleri ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılması gerekmektedir. Yapılan bu çalışmayla pelvis eksternal fiksatörlerinin hemorajik şoku = nleme mekanizması belirlenmiştir, özellikle fiksatörün. carlarına kompresyon uygulanmasını takiben sakroiliak ekleme yakın bölgelerde kompresyon yükünün arttığı gösterilmiştir. Yakın bir gelecekte, bilgisayarlı tomografiden elde edilecek verilerin değerlendirilmesi ve üç boyutlu matematik model üzerinden yapılacak bir çalışma ile değişik pelvis kırıklarında uygulanacak en uygun tedavi yönteminin seçilmesi sağlanacaktır. Bu doğrultuda yeni bir bilgisayar programının geliştirilmesi çalışmaları devam etmektedir. 75

SUMMARY The treatment of pelvic fractures is related to the direction and vector of the force which is the cause of the trauma. External skeletal fixation is an alternative method of treatment, as it has proved its effectiveness in reducing the acute blood loss by the early stabilization of the fracture. However, the mechanical stability that will allow the early mobilization of the patient cannot be maintained through a single frame anterior fixator.Attempts to improve the mechanical stability of various types of fixators at the Department of Orthopaedic Surgery and Traumatology, Gazi university Medical School raised the necessity of a review of the present data on pelvis biomechanics, and the establishment of a phantom model. The Gazi Type Pelvis External Skeletal Fixator is a modification of a single frame anterior Hoffmann fixator with a connection clamp designed to have a 70* angulation to the horizontal plane of the pelvis. The data of the laboratory study were compared to the results obtained from the clinical study. Patient suffering of various types of pelvis fracture were treated by closed reduction, and the application of the Gazi Type Pelvis External Skeletal Fixator. A load cell was connected to the frame of the fixator to measure the load which was transferred from the trunk to the lower extremities via the fixator, Several measurements were performed while the patient was lying, standing, or standing on each extremity separately, and sitting and lying after the standing positions. The phantom model was used at the biomechanical study for the assessment of the effectiveness of the Gazi Type Pelvis External Skeletal Fixator in vitro. Strain gages were implanted along the pelvic ring to measure the strain alterations at the normal and fractured pelvis under increasing 7filoads. Symphysis Pubis separation, unilateral single and double ramus fractures, and a sacroiliac separation were created on the model while the loads on the fixator and the strain alterations at the pelvis were measured. Our clinical and laboratory data reveal that, a single anterior frame external pelvis fixator is indicated in isolated anterior column instabilities, where it is insufficient to maintain the stability of the posterior column, especially when a vertical shear fracture exists. After the application of load to the fixator an increase of compression forces were measured at the strain gages near to the sacroiliac joint, which reveals that an anterior frame fixator can reduce the blood loss from the cancellous bone. This was the provement of the hypothesis that anterior fixators can reduce the blood loss by applying force to the. cancellous bone. A computer assisted three dimensional mathematical model will be established to decide the accurate treatment of pelvis fractures in the near future. Data obtained from normal individuals undergoing computerized tomography for various reasons and patients suffering from a pelvis fracture are going to be used to establish the tree dimensional model using finite elements. The stability of the fracture and the accurate method of treatment, wether conventional, surgical or external skeletal fixation will be decided using this computer program. However, the soft tissue healing and muscle forces affecting the pelvis, and the importance of the congruency of the sacroiliac joint in pelvic stability remain to be the problems to be solved. 77