Fragmanlar arasında kompresyon yapan yeni tasarımlanan vidanın biyomekanik değerlendirilmesi ve diğer vidalarla karşılaştırılması (biyomekanik çalışma)

Abstract

l.ÖZET; FRAGMANLAR ARASINDA KOMPRES YON YAPAN YENİ TASARIMLANAN VİDANIN BİYOMEKANİK DEĞERLENDİRİLMESİ VE DİĞER VİDALARLA KARŞILAŞTIRILMASI (BİYOMEKANİK ÇALIŞMA) Dr Ertan Sağol Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı İnciraltı-İZMlR Küçük kemik kırıkları ve özellikle eklem içi kırıklarda fragmanların tespiti amacı ile ortopedik cerrahide kullanılan standart vidaların kullanımı uygun değildir. Çünkü eklem yüzeyinde bırakılacak olan vida başı eklemi tahrip eder. Günümüzde eklemi tahrip etmeden fragmanlar arasında kompresyonu sağlayabilecek çeşitli interfragmanter kompresyon vida tasarımları mevcuttur. Bu vidaların ortak özelliği başsız olması ve vidanın arka uç kısmının kemiğe gömülerek kompresyonu sağlamasıdır. Eklem içinde vidanın herhangi bir kısmı bulunmadığından eklemde tahribat en az düzeydedir. Bu tip vidalardan günümüzde en yaygın kullanılanları Acutrak ve Herbert vidalarıdır. Aynı amaca hizmet etmek için yeni bir interfragmanter kompresyon vidası tasarımlandı. Bu vida ile diğer vidalar arasındaki temel fark kompresyonu farklı bir mekanizma ile sağlamasıdır. Yeni tasarımlanan vida, Acutrak ve Herbert vidalan ile biyomekanik davranışları açısından karşılaştırıldı. Vidaların uygulandığı materyallerin yoğunluk farklarının pull-out ve kompresyon güçlerini değiştirdiği bilindiği için çalışmada kansellöz kemiğin mekanik özelliklerini taklit edebilecek nitelikte yapay, homojen kemik bloklar kullanıldı. Her vida için sekiz adet pull-out sekiz adet kompresyon testi yapıldı. Kompresyon testini yapabilmek için özel bir yük hücresi (load cell) imal edildi. Toplam 48 test gerçekleştirildi. Kompresyon testinde zamana bağlı gevşeme varlığım değerlendirmek amacıyla 30. saniye, 1. dakika ve 5. dakika sürelerinde ölçümler alındı. İstatistiksel analiz Mann Whitney ve Wilcoxon testleri ile yapıldı.Sonuçlar karşılaştırıldığında pull-out testinde yeni tasarımlanan vida ile Acutrak vidası arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanmazken her iki vida da herbert vidasına göre üstün bulundu. Kompresyon testinde Acutrak ve Herbert vidası arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanmazken her iki vida da yeni tasarımlanan vidaya göre üstün bulundu. Hiçbir vida için zamana bağlı olarak istatistiksel anlamlı gevşeme (kompresyon miktarında azalma) saptanmadı. Bu çalışma yeni tasarımlanan vida ile yapılan ilk biyomekanik çalışmadır. Kompresyon testinde diğer vidalara oranla daha güçsüz bulundu. Ancak uygulama tekniği ve tasarımda yapılacak gelişmeler ile kompresyon gücünde artış sağlanabilir. Anahtar kelimeler: İnterfragmanter Kompresyon, Vida, Skafoid, Biyomekanik.

2.SUMMARY: EVALUATION OF THE BIOMECHANICAL PROPERTIES OF NEW DESIGNED INTERFRAGMENTARY COMPRESSION SCREW SYSTEM AND COMPARISON WITH TWO OTHER SYSTEMS (BIOMECHANICAL STUDY) Conventional screws are widely used in orthopaedic surgery but they are not applicable to small bone fracture especially in intraarticular fracture fragment fixation because of impingement of the surrounding soft tissue and cartilaginous surfaces by the screw head. Currently various compression screw designs which do not disturb the joint and maintains interfragmentary compression are available. The unique headless design and compression effect by burying the trailing threads under the surface of the bone are the common properties of these screws. Since no part of the screw is placed in the joint, the disturbance is minimal. Acutrak and Herbert screws are the most widely used headless designs. For the same purpose we designed a new interfragmentary compression screw. The major difference of this screw is the mechanism of maintaining compression. Homogenous synthetic bone blocks which simulates the mechanical properties of cancellous bone were used in this study since the performance of the screws tends to vary with different densities. Eight compression and eight pull-out tests were performed for each screw type. 4.5 mm custom made load cell was used in compression tests. 48 tests were performed for the completion of this study. To determine the existence of loosening, 30 seconds, 1 minute and 5 minutes data recordings were taken. Mann Whitney and Wilcoxon tests were performed for the statistical analysis. In compression test, the Herbert screw and the Acutrak screw were found to have nearly identical compression capabilities and provided more compression than newly designed screw. In pull-out test, the Acutrak and the newly designed screw had significantly greater pull-out force than the Herbert screw, yet no differences were seen between the Acutrak and newly designed screw. None of the screws showed statistically significant time dependent loosening. This study is the first biomechanical study of our newly designed screw system. This screw had poorer compression when compared with Acutrak and Herbert. By improving the design and the application technique the amount of compression force can further be increased. Key words: Interfragmentary compression, Screw, Scaphoid, Biomechanic.