Pelvis halkası yaralanmaları için kullanılan stabilizasyon yöntemlerinin sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Tamás Bodzay1, Tamás Burján2, Cecília Bagdi2, István Flóris1, Zsolt Vendégh1, Károly Váradi2
1National Institute of Traumatology and Emergency Medicine, Budapest, Hungary
2Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Mechanical Engineering, Institute of Machine Design, Budapest, Hungary
Keywords: Sonlu elemanlar analizi; model, yapısal; pelvis kemikleri/yaralanma/fizyoloji; sakrum/yaralanma; stres, mekanik.
Abstract
Amaç: Vertikal ve rotasyonel olarak instabil tip C pelvis halkası yaralanmalarının tedavisinde kullanılan stabilizasyon yöntemlerinin karşılaştırılması için sonlu eleman modeli geliştirildi. Gereç ve yöntem: Çalışmada, COSMOS/M DesignSTAR sistemi kullanılarak hazırlanan sonlu eleman modeli ile tip C pelvis halkası yaralanması (Denis tip 1 sakrum kırığı ve semfizyoliz) oluşturuldu. Semfizyoliz dört delikli rekonstrüksiyon plağı ile tedavi edilirken, sakrum kırığına ventral yüzeyden iki adet iki delikli rekonstrüksiyon plağı veya dorsalden dar bir trans-sakral DC plağı uygulandı. Sonlu eleman modeli sadece kemik ve eklemleri değil, aynı zamanda mekanik olarak önemli ligamanları da kapsıyordu. Bu model ile kemik ve ligamanlardaki maksimum stres, stres dağılımı, deplasman ve şift ölçüldü. Sonuçlar, kadavra modelleri üzerinde yapılan ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırıldı.
Bulgular: Doğrudan plak uygulamasında, iki ayak üzerine yük vermede maksimum stres plaklarda 21.46 MPa, kemiklerde 7.93 MPa ölçüldü. Bu değerler, yaralanma tarafına yüklenildiğinde sırasıyla 31.1 MPa ve 29.1 MPa idi. Trans-sakral plak uygulamasında, plak ve kemiklerdeki maksimum stres iki ayak basmada sırasıyla 57.36 MPa ve 14.14 MPa, tek ayak basmada 223.5 MPa ve 23.52 MPa ölçüldü. Kırık aralığının iki yüzünde maksimum deplasman ve şift doğrudan plak uygulamasında iki ayak basmada sırasıyla 0.45 mm ve 0.01 mm, tek ayak basmada 1.71 mm ve 0.28 mm bulundu. Trans-sakral plak uygulamasında ise bu değerler iki ayak basmada 1.099 mm ve 0.71 mm, tek ayak basmada 3.55 mm ve 2 mm ölçüldü. Sonlu eleman modeliyle elde edilen sonuçlar, kadavra pelvis modelleri üzerinde yapılan ölçümlerle uyum göstermekteydi.
Sonuç: Sonlu eleman modeli, pelvis halkası yaralanmalarının tedavisinde kullanılan stabilizasyon yöntemlerinin karşılaştırılmasında yararlı olabilir.