Gelişimsel kalça displazisi tedavileri için pelvis osteotomi yöntemlerinin karşılaştırılması -biyomekanik çalışma-

Abstract

Biyomekanik in vitro deneysel çalışmalar çoğunlukla kadavra üzerinde yapılmaktadır. Ancak özellikli bir hastalığı olan deformiteli bir kadavra bulmak neredeyse imkânsızdır. Bu amaçla gelişimsel kalça displazili bir hastanın bilgisayarlı tomografi görüntülerinden üç boyutlu yapay ve sonlu elemanlar kalça eklemi elde edildi. Hastaya özgü yapay kalça modeli üzerinde temas basınçları ve temas alanları FujiFilm prescale basınç sensörü kullanılarak ölçüldü. Sonlu elemanlar modelinde deneysel koşullar uygulanarak sonlu elemanlar analizi yapıldı. Sonlu elemanlar analizi ile elde edilen bulgular ile deneysel sonuçlar karşılaştırıldı.Gelişimsel kalça displazisi çoğunlukla birçok çeşidi olan pelvis osteotomi ile tedavi edilmektedir. Farklı biyomekaniği olan bu osteotomilerin etkileri eklem temas basıncı açısından, imal edilen yapay kalça modellerinde Salter ve Ganz osteotomileri yapılarak farklı iyileştirme açılarında incelendi. Kalça ekleminde basınç ve temas alanı ölçüldü. Tüm sonuçlar birbirleri ile kıyaslandı. Ayrıca, bu iki osteotomi yönteminin sonlu elemanlar modelleri oluşturuldu. Deneysel koşullar sonlu elemanlar modelinde uygulanıp sonuçlar kıyaslandı. Diğer bir çalışmada ise gelişimsel kalça displazisili hastanın sonlu elemanlar yöntemiyle yürüme analizi yapılarak sonuçlar değerlendirildi.Deneysel sonuçlara göre osteotomi sonrası örtünme açısı arttıkça ortalama basınç beklendiği gibi düşmekte, ancak temas alanı beklenmedik biçimde azalmaktadır. Sonlu elemanlar analizinde her iki osteotomi yöntemi için temas alanı artmaktadır. Sonuç olarak kıkırdak malzeme özellikleri ve geometrik yapısıyla daha uygun bir yapay model temas alanı ve temas basıncı ölçmek için kadavra model yerini alabilir.

In vitro biomechanic experimental studies are commonly performed on cadavra sample. However, obtaining cadaveric sample with deformity which has specific disorder is practically impossible. For this reason, a three-dimensional congruence artificial and finite element hip joint were obtained using images of computerized tomography of patient hip with developmental hip dysplasia. The contact pressure and area were measured by using Fuji Film Prescale sensor on patient-specific artificial hip model. The finite element analysis was performed by applying the experimental conditions to finite element model. The obtained results from finite element analysis were compared with experimental results. Developmental hip dysplasia is generally treated by many type pelvic osteotomy. The effects of different osteotomy, has different biomechanic characteristic, were investigated using manufactured artificial hip models at different osteotomy angle by applying Salter and Ganz osteotomy. The contact pressure and area were measured in hip joint. All results were compared with each other. Also, the finite element models were generated with both applied osteotomy. The results were compared by applying the experimental conditions to finite element model. In other study, the results from gait analysis were evaluated by performed on a patient with development hip dysplasia using finite element method.To sum up, the average contact pressure expectedly decreases as long as osteotomy coverage angle increases. However, contact area improbably decreases. The contact area increases for both osteotomy techniques in finite element analysis. In conclusion, the more appropriate non-natural specimens can be generated to replace with cadaveric material for contact pressure and area determination in detail patient specific cartilage production with defined material properties.