FEMUR BOYUN KIRIKLARINDA KANÜLE VİDANIN YİVLİ KISMINA AÇILAN DELİKLERDEN BASINÇLI ÇİMENTO VERİLEREK TUTMA GÜCÜNÜN ARTTIRILMASI

Transkript

1 T.C. MARMARA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ ORTOPEDİ VE TRAVMATOLOJİ ANABİLİM DALI FEMUR BOYUN KIRIKLARINDA KANÜLE VİDANIN YİVLİ KISMINA AÇILAN DELİKLERDEN BASINÇLI ÇİMENTO VERİLEREK TUTMA GÜCÜNÜN ARTTIRILMASI Dr. REŞAD ZEYNALOV UZMANLIK TEZİ Danışman: Prof. Dr. MİTHAT SELİM YALÇIN İSTANBUL, 2009

2 T.C. MARMARA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ ORTOPEDİ VE TRAVMATOLOJİ ANABİLİM DALI FEMUR BOYUN KIRIKLARINDA KANÜLE VİDANIN YİVLİ KISMINA AÇILAN DELİKLERDEN BASINÇLI ÇİMENTO VERİLEREK TUTMA GÜCÜNÜN ARTTIRILMASI Dr. REŞAD ZEYNALOV UZMANLIK TEZİ Danışman: Prof. Dr. MİTHAT SELİM YALÇIN İSTANBUL, 2009

3 ÖNSÖZ: Ortopedi Uzmanlığı eğitimime başladığım günden beri engin tecrübelerini bana aktaran, cerrahi bilgi ve becerimin gelişmesini sağlayan, başasistanlık döneminde şahsıma duydukları güven sebebiyle beni gururlandıran değerli hocalarım sayın Prof. Dr. Cihangir Tetik e, sayın Prof. Dr. Selim Yalçın a, sayın Prof. Dr. Mustafa Karahan a, sayın Doç. Dr. Murat Bezer e ve sayın Yrd. Doç. Dr. Bülent Erol a teşekkürlerimi bir borç bilirim. Bu eğitim döneminde hastalara yaklaşımda ve değerlendirmede, bilimsel çalışmalara ve bu tezi gerçekleştirmemde katkılarından dolayı tezimin fikir sahibi danışman hocam sayın Prof. Dr. Selim Yalçın a ayrıca teşekkür ederim. Doktor arkadaşlarım Uzm. Dr. Ahmet Hamdi Akgülle, Dr. Emre Ketenci, Dr. İsmail Ağır, Dr. Hakan Başar, Dr. Görkem Kıyak, Dr. Barış Çaypınar, Dr. Onur Başçı, Dr. Mutassım Bawaneh, Dr. Mert Topkar ve Dr. Tevfik Balıkçı ya tüm iş yoğunlukları içinde bu çalışma için yardımlarından dolayı teşekkür etmek isterim. Kuvvet ölçümleri sırasında Yrd. Doç. Murat Baydoğan ve doktora öğrencisi İsmail Topçu nun yardımları benim için çok önemli idi. İstatistiksel değerlendirmeler konusunda katkılarından dolayı Doç. Dr. Nural Bekiroğlu na teşekkür ederim. Haziran 2009 REŞAD ZEYNALOV i

4 ÖZET: Femur boyun kırıkları yaşlı hastalarda en yaygın kırık tiplerinden birini oluşturur. Bu kırıklar bugün de ortopedik cerrahlar için hem tedavisi, hem de sonuçları açısından çözülmemiş bir problem olarak kalmaktadır. Çoğu hastalar yaşlı olduğu için osteoporoza bağlı internal fiksasyon yetersizliği gelişebilmektedir. Kırık stabilitesi ve kaynaması arasında korelasyon olduğu çalışmalarda gösterilmiştir. İmplant migrasyonunu azaltmak ve sekonder kırık deplasmanını engellemek için femur başına daha iyi tutunabilen değişik tasarımlı vidalar geliştirilmiş veya değişik materyallerle (PMMA, Kalsiyum fosfat) ogmente edilmiştir. Çalışmamızda 48 adet insan femur başı Q-CT yardımıyla mineral yoğunlukları ölçüldükten sonra benzer iki gruba bölündü. Kontrol grubu olarak 7 mm kanüllü vidalar ve çalışma grubu olarak çimento (PMMA) ile ogmente edilmiş tarafımızdan tasarlanan 7 mm yivleri üzerinde delikleri olan kanüllü vidalar kullanıldı. Her grup kendi içinde üç eşit alt gruba bölündü. Her alt grupta sekizer femur başı kullanıldı. Bu grupların her biri karşı benzer grupla mineral yoğunlukları eşleştirilerek pull out, maksimum ekstraksiyon torku ve cut out değerleri karşılaştırıldı. Pull out grubunda İnstron cihazıyla 0,5 mm/sn aksiyel pull out uygulanarak maksimum tutma kuvveti (N) ölçüldü. Kuvvet uygulamaları sonucu alınan değerler iki alt grup arasında anlamlı fark olduğunu gösterdi (p<0,011). Cut out grubunda femur başı İnstron cihazına takıldıktan sonra 5 N la başlayıp 2 mm/dk hızla aksiyel yüklenme uygulandı. Bu işlem en az 5 mm deplasman oluşuncaya kadar devam ettirildi. Elde edilen değerler iki alt grup arasında anlamlı fark olduğunu gösterdi (p<0,05). Maksimum ekstraksiyon tork grubuna Torkmetre cihazıyla 4 /sn ters yönde tork (Nm) uygulandı. Ekstraksiyon zamanı en yüksek tork değeri tespit edildi ve alınan değerler iki alt grup arasında çok anlamlı fark olduğunu gösterdi (p<0,0001). Tarafımızdan tasarlanan vidanın PMMA ile ogmentasyonu sonucu alınan sonuçlar bu yöntemin klinikte uygulanabilmesi için zemin yaratmış oldu. ii

5 ABSTRACT: Femoral neck fractures are one of the most common fracture types in elderly patients. These fractures have always presented great challenges to orthopaedic surgeons and remain in many ways as the unsolved fracture as far as treatment and results are concerned. Failure of the internal fixation may develop, because most of the patients are aged and osteoporotic. The correlation between fracture stability and union has been shown in many studies. Dedicated screws were designed or augmented with different materials (PMMA, Calsium phosphate) to increase the holding power at the femoral head for better fixation. In our study 48 human femoral heads divided into two groups after measuring bone mineral densities by Q-CT. In the control group 7 mm cannulated screws and in the study group 7 mm cannulated screws with holes between the threads augmented by cement (PMMA) were used. Each group was divided into three subgroups and in each subgroup eight femoral heads were used. Pull out, maximum extraction torque and cut out strength values were compared after mating these subgroups by similar bone mineral densities. In the pull out group maximum holding strength (N) was measured after applying 0,5 mm/sec. axial pull out force by Instron testing. The difference between the measured values of two subgroups after force application was significant (p<0,011). In the cut out group load applied using 5 N followed by 2 mm/min. axial loading force after fixing the femoral heads to the Instron testing. The procedure was continued until at least 5 mm displacement occured. The difference between two subgroups was found significant (p<0,05). In the maximum extraction torque group 4 /sec. torque force (Nm) was applied in reverse direction by torquemeter. During the extraction highest torque was determined and difference between the measured values of two subgroups was found very significant (p<0,0001). The designed screw augmented by PMMA has found to be worth in this experimental study to be further studied in the clinical application of the femoral neck fractures. iii

6 ANAHTAR SÖZCÜKLER: Femur boyun kırığı, internal fiksasyon, kanüllü vida, ogmentasyon, osteoporoz. iv

7 İÇİNDEKİLER Sayfa Önsöz i Özet.....ii Abstract...iii Anahtar Sözcükler..iv İçindekiler...v Kısaltmalar.....vi 1. GİRİŞ ve AMAÇ 1 2. GENEL BİLGİLER Tarihçe Kalça Eklem Anatomisi ve Femur Başının Kanlanması Femur Boyun Kırıkları Etiyoloji ve Epidemiyoloji Klinik ve Radyolojik Bulgular Sınıflandırma Tedavi Konservatif Tedavi Cerrahi Tedavi Açık Redüksiyon ve İnternal Fiksasyon Kalça Artroplastisi GEREÇ ve YÖNTEM Femur Başı Modeli Çalışmada kullanılan vidalar Femur başlarının çalışma için hazırlanması Biyomekanik ölçümler İstatistiksel ölçümler BULGULAR TARTIŞMA SONUÇ KAYNAKLAR EKLER 54 v

8 KISALTMALAR AO/ASİF: AP: BT: KMY: LAT: MRG: PMMA: Q-CT: Albeitgemeinshaft fur osteosynthenfragen/association for the study of internal Fixation Anteroposterior Bilgisayarlı Tomografi Kemik mineral yoğunluğu Lateral Manyetik Rezonans Görüntüleme Polimetil metakrilat Quantitative bilgisayarlı tomografi vi

9 1. GİRİŞ ve AMAÇ İnsanoğlunun yaşam süresi uzadıkça sıklığı artan femur boyun kırıkları ortopedik cerrahinin en ciddi sorunlarından birisini oluşturmaktadır. Bu kırık çağdaş toplumların en büyük sosyoekonomik problemlerinden biridir. Nüfusu civarında olan ABD de her sene kalça kırığı tedaviye alınmaktadır ve 2050 de bu kırıkların syaısının ikiye katlanması beklenmektedir 45. Bu hastaların hastanede yıllık yatış süresi onkolojik sebeple yatanlardan bile yüksektir 24. Benzer oranda hasta sayıları ve yatış süreleri muhtemelen ülkemiz için de geçerlidir. Femur boyun kırıklarının cerrahi tedavisi ortopedistler arasında her zaman tartışma konusu olmuştur ve halen tedavisinde yeterince başarı sağlanamayan ve sık görülen kırıkların en önemlileri arasında en üst sıralarda yer almaktadır. Gelişmiş ülkelerde yaşlı nüfusun oranı artmakta, osteoporozun önlenmesi için geliştirilen ilaç tedavilerine rağmen femur boyun kırığı sıklığı azalmamakta, bu hastaların osteoporotik kemiklerinde internal fiksasyona güvenilemediği için artroplasti giderek tercih edilmekte ve tedavi masrafları da yükselmektedir 1,9,14,24,43,49. Oysa femur boyun kırıklarında artroplastinin avantajları olduğu gibi dezavantajları da mevcuttur yaş üzeri hastalarda femur boyun kırıklarının tedavisinde çoğu ülkede artroplasti tercih edilmektedir. Ancak bu tedavi yöntemi sonucu hastanın femur proksimali çıkartılarak protez yerleştirilmekte ve insan vücuduna ait doku metal bir protezle değiştirilmektedir. Bu işlemin sonucunda kaçınılmaz komplikasyonlar görülebilmektedir. Aynı zamanda kanüllü vidaya kıyasla protez yaklaşık 10 kat pahalıya mal olmaktadır. Son yapılan meta-analiz çalışmalarında artroplastinin revizyon cerrahisini azaltması yanında, enfeksiyon oranını, perop kan kaybını, ameliyat süresini ve mortalite oranını anlamlı ölçüde arttırdığı gözlemlenmektedir 7. Daha önceden femur boyun kırıklarının tedavisinde uygulanan kanüllü vidalar daha ucuz olmasına rağmen fiksasyon yetersizliği nedeniyle bu yaş hastalarda büyük oranla tedaviden kaldırılmıştır. Diğer yandan femur boynunun internal fiksasyonla tespit yöntemlerinin geliştirilmesi konusundaki çalışmalar sürmekte, ancak Richards kompresyon çivisi ve kanüle vidalardan beri önemli bir atılım yapılamamıştır 8,11,23,31. 1

10 Hastaların %10-15 inde cerrahın kontrolünde olmayan komplikasyonlar gelişebilmektedir. Erken ameliyat, anatomik redüksiyon, kırığın kompresyonu, rijit internal fiksasyon cerraha, malzemeye ve kırık tipine bağlı faktörlerdir. Cerrahın femur başını kanlandıran damarların zarar görmesine bağlı avasküler nekroz üzerindeki kontrolü çok azdır. Yalnız uygun olmayan redüksiyon ve implant yetersizliğine bağlı olarak bu oran daha da artabilir 45. Meta-analiz çalışmalarda femur başı avasküler nekrozu %11-%19 ve nonunion %23-%37 arasında değişmektedir 31. Femur boyun kırıklarında internal fiksasyonun mekanik stabilitesini arttırmak için vidalar üç nokta prensibine uygun konulmalıdır (lateral korteks, femur kalkarı, subkondral kemik) 24. Hastaların çoğunluğu yaşlı olduğu için osteoporoza bağlı internal fiksasyon yetersizliği gelişebilmektedir. Kırık stabilitesi ve kaynaması arasında korelasyon olduğu çalışmalarda gösterilmiştir 43. İmplant migrasyonunu azaltmak ve sekonder kırık deplasmanını engellemek için femur başına daha iyi tutunabilen değişik tasarımlı vidalar geliştirilmiş veya değişik materyallerle (PMMA, Kalsiyum fosfat) vidanın tutma gücü arttırılmıştır 14,35,36,38,49. Tarafımızdan tasarlanan kanüllü vidanın femur başını tutan yivli kısmı üzerinde delikler mevcuttur. Vidanın kanül kısmı içinden femur başına doğru sıvı PMMA basınç altında enjekte edilerek kırığın daha iyi fikse edileceğini düşündük. Bu ogmentasyonla implant migrasyonunun ve sekonder kırık deplasmanının engellenmesi amaçlandı. Aynı zamanda rijit fiksasyona güvenilerek hastaların daha erken mobilize edilebileceğini düşünmekteyiz. Projemiz bu konuda geçmiş tecrübelere ve modern teknolojiye dayanan, bilimsel literatürle uyumlu olduğu için kolay kabul edilecek ve yaygın olarak kullanılacak yeni bir yöntem geliştirmeyi amaçlamaktadır. 2

11 2. GENEL BİLGİLER 2.1. Tarihçe Proksimal femur kırıklarının ilk uygun tanımı 16. yüzyılda Ambroise Pare tarafından verilmiştir. O zamana kadar bu kırıklar çıkık sanılıyordu 24. Cooper (1822) ekstrakapsüler ve intrakapsüler kırıkları kıyaslayarak birincinin sonuçlarının daha iyi olduğunu ve intrakapsüler kırıkların kaynamadığını belirtmiştir. O bunu femur başının kötü kanlanmasına bağlamıştır. Aynı yüzyılda bu anlayış hakim olmuş ve 1858 yılında von Langenbeck, daha sonra Senn (1889), ardından Nicolaysen (1897) ve Delbet (1919) tarafından çivilerle, vidalarla, fibula kortikal kemik greftleriyle açık redüksiyon ve internal fiksasyon denenmiştir. Senn hayvanlarda deneyler yapan ve intrakapsüler kırıkların uygun redüksiyon ve stabilizasyonla iyileşeceğini ısrarla savunan birkaç cerrahdan biri idi. Uygun olmayan aseptik koşullar, implantların doku uyumunun olmaması veya yetersizliği ve mekanik stabilitesinin tatminkar olmaması başarılı sonuçları engelliyordu. Bundan dolayıdır ki, Kocher (1896) femur başının rezeksiyonunu önermiştir 10,24,30,47. Kırığın kaynaması Whitman (1925) tarafından kırık redükte edilerek gövde, pelvis ve alt ekstremiteyi içerecek şekilde alçıya alındıktan sonra birkaç hastada elde edilmiştir. Altı aylık uzun bir dönemi içeren yatak veya alçıda immobilizasyon zamanı süresince çoğu hastalarda komplikasyon gelişiyordu senesinde Hohenhag bu durumu şöyle özetlemiştir: "Kalça kırığı yaşlıları ilgilendiren bir hastalıktır ve çoğu zaman sonun başlangıcıdır. Çoğu hastaların ölümü pneumonia, üriner sepsis veya dekübit yaralarına bağlıdır. Bu acı sonu önlemek uğruna doktorlar hastayı yataktan kaldırmak için elinden geleni yapmalıdırlar 24,54. İlk kez Axhausen Cooper in iddialarına karşı çıkmıştır. Otopsi zamanı tamamile nekrotik başı olan kırığın kaynadığını tespit etmiştir. Daha sonra kırığın kaynama süresini hızlandırmak için yeni denemeler yapılmıştır senesinde Smith- Petersen bu yönde kendi üç-yakalı çivisiyle ilk büyük adımı atmıştır (Şekil 1, a). Çivi artrotomi yapıldıktan sonra takılıyordu. Çivinin daha düzgün yerleştirilmesi 3

12 Johansson (1932) sayesinde mümkün oldu (Şekil 1, b). O merkezinden kanül geçen çivi ve kılavuz tel kullanarak gereksiz artrotomi yapılmasını durdurdu. Aynı zamanda Jerusalem de benzer çivi tasarladı. Kılavuz telin geçeceği delik iki yaka arasındaki kaidede yerleşiyordu. Felsenreich (1938) ve Böhler (1996) yakaları genişleterek fiksasyon stabilitesini arttırdılar ve çivinin boyun kısmına sivri çıkıntı (spike) yaparak çivinin geri çıkma riskini azalttılar 15,24,26,48 (Şekil 1, b). a b Şekil 1. Üç yakalıklı çiviler; a. Smith-Petersen e ait yayından alınmış ilk yakalıklı çivi (1931). Çivi ve baş ayrı imal edilmiş ve sonradan birleştirilmiştir; b. Diğer çiviler tek parça olarak üretilmiştir:(1) Smith-Petersen çivisine benzer kanülsüz çivi; (2) Johansson tarafından 1932 de tasarlanan küçük kanüllü çivi; (3) L.Böhler in geri çıkmayı önleyen geniş yakalıklı, sivri çıkıntılı (spike) çivisi; (4) Geniş yakalıklı Felsenreich çivisi; (5) Aesculap SP ucunda iç yivleri olan çivi; (6) Vitalliumdan yapılmış Thornton çivisi 1940 senesinde Bauer internal fiksasyonun stabilitesini arttırmak için ikinci çiviyi ekledi. Erken ve geç dönem komplikasyon oranının yüksek olması nedeni implant tasarımı ve cerrahi tekniği geliştirilmesine gerek duyuldu. Pauwels in (1935) ünlü kitabı kırık biyomekaniğinin incelenmesine önderlik etti. Freud (1930), Trueta ve Harrison (1953), Judet ve arkadaşları (1955), Trueta (1957), Sevitt (1964), Catto 4

13 (1965), Judet (1981) ve Böhler (1996) kırıkların patolojisini, femur başının kanlanmasını, tanı konulmasını incelemişler ve yaptıkları çalışmalarla açıklamışlardır. Brittain (1942), Maatz (1950) ve Küntscher (1953) çivinin vertikal yerleştirilmesini savunmuşlardır 6,24,40. a b Şekil 2. Çeşitli plaklı çivi sistemleri; a. Kombine plaklı çivi sistemleri: (1) 1960 da Macaristan yapımı Szilágyi çivisi; (2) Aesculap plaklı çivi; (3) Eski Alman Demokratik Cumhuriyetinde yapılmış çivi; (4) İmpaksiyonu sağlayan Vitalliumdan yapılmış Pugh teleskopik çivisi; (5) Titanium veya Vitallium dan yapılan yan plaklı McLaughlin çivisi; (6) Jewett in çivili plağı; b. AO un 130 kamalı plağı (Müller et al. 1977) İlk kez Thornton çivinin kaudal ucuna plak eklemiştir. Aynı prensibi kullanarak McLaughlin (1947), Massie (1958) ve Böhler (1996) çiviye bağlı yan plaklar tasarladılar (Şekil 2, a). Jewett (1941) kendi çivi-plağını ve AO/ASIF grubunun araştırmacıları da kendi kamalı plaklarını geliştirdiler (Şekil 2a, b). Tüm bu tasarımlar implant stabilitesini önemli ölçüde arttırdı. Daha sonra yeni modifikasyonlar yapıldı ve bunlar trokanterik kırıkların tedavisini geliştirdi. Ancak bu aletlerin femur boyun kırıklarının tedavisinde faydalı olduğu ispatlanamadı. Kırık bölgesindeki impaksiyon/rezorpsiyon sonucu ve bununla femur boynundaki kısalma sık sık özellikle yaşlı hastalarda çivinin femur başını delmesine sebep oluyordu. Genç hastalarda ise çivi üzerinde sert subkondral kemiğe bağlı distraksiyon görülüyordu. Bu daha sonra kaynamama ve çivide yorulma kırığıyla sonuçlanıyordu 24,25,33,37. 5

14 Bu problemi çözmek için Pugh (1955) kırığın impaksiyon/rezorpsiyonunu kompanse eden sabit açılı yan plağı olan teleskopik çiviyi tasarladı (Şekil 2, a). Rijit çivileme yerine vida fiksasyonunu öne süren ilk kez Putti (1942) olmuştur de Pohl de kırığın impaksiyonunu kompanse eden teleskopik vidayı (Laschenschraube) icat etti. Kayan kalça vidası ise daha sonra ABD de (Schumpelick ve Jantzen, 1955) geliştirildi ve boyun kırıklarının kompresyonuna imkan sağladı. Richards ın kompresyon vidası sayesinde fragmanlar impakte oluyordu. AO ise vidanın kaudal ucunu yassılaştırdı ve femur başının rotasyonunu engellemek için yan plaktaki deliği dörtgen haline getirdi. Bu yeni tasarıma Dinamik Kalça Vidası (Dynamic Hip Screw) ismi verildi ve yaygın olarak kullanılmağa başlandı 24,41,42,46. a b c d Şekil 3.Çoklu implant kulanımına örnekler; a. Nyström çivileri; b. Knowles pinleri; c. Ucunda yivleri olan 3 mm lik teller ve güçlü sabit açılı plak kullanılan Deyerle yöntemi; d. Forgon yöntemiyle dörtlü boyun vidası ve geri çıkmağı önleyen sabit açılı lateral batress plağıyla internal fiksasyon Tek vidalı implantların dezavantajı rotasyonel deplasmana karşı yetersiz kalmasıydı ve femur başının stabilitesini sağlayamıyordu. Bundan dolayı bir çok cerrah tarafından iki, üç ve daha çok çivinin, vidanın veya telin (Nyström, 1959; Knowles, 1936) kombine edilmesi önerilmiştir (Şekil 3a, b). Forgon (1975) dört vidalı ve açılı yan plağı ile dinamik internal fiksasyon elde etti. (Şekil 3, d). O, bu implantla kırık impaksiyonunun ve lateral fiksasyonun önemli olduğunu gösterdi. 6

15 Deyerle (1980) ise kalın plaktan geçen çoklu vidaları öne sürmüştü 12,16,24,29,39 3, c). (Şekil a b Şekil 4. Femur başına tutunmayı güçlendirmek için değişik tasarımlı implantlar; a. Hansson un çift kancalı çivisi; b. Rydell in yaylı dört yakalıklı çivisi Başka cerrahlar implantın femur başında tutunmasını arttırmak için yeni tasarımlar geliştirdi. Rydell (1964) dört yakalıklı çivisine yay eklemiş, Hansson (1982) değişik kancalı çiviler kullanmıştı 21,24,44 (Şekil 4a, b) Kalça Eklem Anatomisi ve Femur Başının Kanlanması Kalça eklemi küresel diartroidal eklemdir. Kalçanın stabilitesi aynı zamanda geniş hareket açıklığı sağlayan kemik yapısına bağlıdır. Asetabulum fibroz kıkırdaktan oluşan labrum denilen yapılarla daha da derinleşir. Eklem kapsülü anteriordan femur boynunu aşarak trokanterik kreste kadar uzar, posteriorda ise femur boynunu yalnızca kısmi olarak örter. Eklemi çevreleyen fibroz kapsüle zona orbicularis adı verilen daha çok posteriorda görülen sirküler lifler dahildir. Kapsül anteriorda üç ana ligamandan oluşur. İliofemoral ligaman veya Bigelow un Y ligamanı vücutta en güçlü ligamandır ve ters Y şeklinde spina iliaka anterior dan intertrokanterik hatta kadar uzar. Diğer anterior ligamanlar olan iskiofemoral ve pubofemoral ligamanlar 7

16 daha zayıftır, ama ek stabilite sağlarlar. Femur boynuna kranialden sıkı ve kaudalden gevşek bağlanan sinoviumun kambium katmanı yoktur. Bundan dolayı femur boyun kırıklarından sonra periosteal kallus oluşmaz ve iyileşme sadece endosteal kaynamaya bağlıdır. a Şekil 5. a. Koronal kesitte femur kalkarı; b. Proksimal femurun trabeküler sistemi b Femur başı tam olarak küresel değildir. Yüzeyinin üçte ikisini hiyalen kıkırdak örter. Medial ve hafif anteriordaki kısmında kıkırdakla örtülmeyen fovea capitis yerleşir. Burası asetabulum çukurundan başlayan ligamentum capitis femoris in yapışma noktasıdır. Femur diafizinin güçlü medial korteksi femur boynu medialinde Adam s arch olarak devam eder. Femur kalkarı trokanter minörün altında femur şaftının posteromedial kısmından başlayan ve laterale trokanter majora doğru uzayan kalın vertikal yerleşen kemik tabakasıdır ve femur boynunu posteroinferiordan güçlendirir (Şekil 5,a). Femur kalkarı medialde daha kalındır ve laterale gittikce tedricen incelir. Ward tarafından femur başının internal trabeküler sistemi tanımlanmıştır (Şekil 5,b). Trabeküler sistemin oryantasyonu stres hatları boyu yerleşir ve kalın hatlar kalkardan başlayarak superiora, femur başının yük taşıyan kubbesine doğru uzar. Bu yöndekiler daha çok kompresif kuvvetlerdir. Küçük trabeküler sistem foveanın inferior kısmından ve femur boynunun superiorundan 8

17 başlayarak trokantere ve lateral kortekse uzar. Singh et al. röntgende görülen trabeküler sistemi osteoporozun tanı ve derecelendirmesinde gösterge olarak kullanmıştır. Yaş ve osteoporoz ilerledikce femur boynunun ortasında trabeküllerin iki demeti arasında Ward üçgeni gözükmektedir. Şekil 6. Femur başının kanlanması Femurun proksimal ucunun kanlanması ayrıntılı şekilde araştırılmıştır. Crock femur proksimal ucunun arterlerini üç grupta incelemiştir: (a) femur boyun bazisinde yerleşen ekstraartiküler arterial halka; (b) ekstrakapsüler arterial halkanın femur boynu yüzeyindeki asendan dalları; (c) ligamentum teres arterleri. Ekstrakapsüler arterial halka posteriordan medial sirkumfleks femoral arter ve anteriordan lateral sirkumfleks femoral arter tarafından oluşur (Şekil 6). Asendan servikal arterler ekstrakapsüler arterial halkadan çıkar. Anteriordan intertrokanterik hat hizasında kalça eklemi kapsülünü delerler ve posteriordan kapsülün orbiküler lifleri altından geçerler. Asendan arterlere aynı zamanda retinaküler arterler denilir. Retinaküler arterler kemiğin yakınından geçtiği için femur boyun kırıklarında yüksek risk altındadır. Asendan dallar femur boyun yüzeyinden geçerken femur boyun metafizine çoklu dallar verir. Metafize ilave olarak superior nutrient arter sistemine ait 9

18 intramedüller anastomozlar gider. Erişkin femur boynunda kapanmış fizis hattından geçen metafizer ve epifizer damarlar arasında bağlantılar mevcut. Asendan servikal arterler dört gruba bölünür: anterior, medial, posterior ve lateral. Bu dört grup içinde özellikle lateral dallar femur boynu ve başının kanlanmasında önemli rol alır. Asendan dallar femur boynu ile başın sınırında, eklem kıkırdağının başladığı noktada subsinoviyal intraartiküler arterial halkayı oluşturur. Subsinovial intraartiküler halkadan femur başına giren epifizer arterler başlar. Yüksek intrakapsüler kırıklarda bu arterial halkanın zarar görmesinin önemi büyüktür. Çalışmalarda lateral epifizer arterlerin yaralandığı femur boyun kırıklarının hepsinde femur başı aseptik nekrozu geliştiği gösterilmiştir. Ligamentum teres arteri obturator veya medial femoral sirkumfleks arterin dalıdır. Bu arterin femur başı kanlanmasında rolü olduğu gösterildiği halde, diğer arterlerin zarar gördüğü durumlarda bu arterin tek başına yetersiz olduğu gözlenmiştir 9,24,27, Femur Boyun Kırıkları Femur boyun kırıkları daha çok yaşlılarda görülüp sağlık sektörüne ve topluma büyük maliyeti olan sorundur. İmplant tasarımında, cerrahi teknikte ve hasta bakımındaki tüm gelişmelere rağmen sağlık sektörüne ayrılan bütçenin önemli bir oranı femur boyun kırıklarına harcanmaktadır. Yüksek enerjili travmaların artması genç nesilde de femur boyun kırıklarının çoğalmasına sebep olmuştur Etyoloji ve Epidemiyoloji Normal kemik kalitesi olan gençlerde ve osteoporozun az görüldüğü siyahi Amerikalı ve Güney Afrikalı Bantu larda femur boyun kırıkları nadirdir. Amerika Birleşik Devletler inde kalça kırıkları en sık beyaz kadınlarda, sonra beyaz erkeklerde, ardından siyahi kadınlarda ve en az olarak siyahi erkeklerde görülür 9. Elffors et al. femur boyun kırığı riskinin erkek ve bayanlarda yaş arttıkça geometrik büyüme ile yükseldiğini bildirmiştir 9,13. 10

19 Aitkin 1984 senesinde femur boyun kırığı geçirmiş hastaların %84 ünde orta veya yüksek derecede osteoporoz olduğunu göstermiştir 1. Kemik yoğunluk ölçümü kalça kırığı riski taşıyan hastaları teşhis etmede her zaman güvenilir bir yöntem olmasa da, kalça kırığı geçirmiş hastalar yaş ve cinsiyet benzeri kontrol gruplarına göre daha sıklıkla osteoporotik bulunmuşlardır. Kemik mineral içeriği 65 yaş bayanların %50 sinde, 85 yaş bayanların %100 ünde kırık eşiği altındadır. Femur boyun kırıkları insidansının osteoporoz yanında diğer faktörlere bağlı olduğu düşünülmektedir 9. Osteoporoz femur boyun kırıklarının sadece etyolojisinde değil aynı zamanda tedavisinde de önemli rol oynamaktadır. Osteoporotik kemik, femur boynunun posterior korteksinin parçalı kırığına yol açabilmekte ve aynı zamanda kemiğin kötü kalitesinden dolayı internal fiksasyon implantlarının yeterli tutunmasını sağlayamamaktadır. Arnold et al. internal fiksasyonun başarısızlığı ve kaynamama ile osteoporozun bağlantılı olduğunu saptamıştır 66. Swiontkowski et al. kalçanın intrakapsüler kırıklarına ait makalesinde femur boyun kırıklarının internal fiksasyonunun stabilitesinde kritik unsurun kemik kalitesi olduğunu savunmuştur 51. Femur boyun kırığı olan hastaların çoğunluğu düşük enerjili travma geçirmektedir. Kocher femur boyun kırıklarında iki ana mekanizma ileri sürmüştür. Birincisi trokanter major üzerine direk düşme sonrası gelişen femur boyun kırıklarıdır. İkincisi alt ekstremitenin dış rotasyonu sonucu oluşan kırıktır. Bu mekanizmada boyun posteriora doğru dönerken femur başı anterior kapsüle sıkıca dayanmakta ve posterior korteks asetabuluma sıkışınca femur boynu kırılmaktadır 30. Daha sonradan üçüncü mekanizma ileri sürülmüştür. Bu mekanizmada mikrofraktür ve makrofraktür oluşturan siklik yüklenme rol almaktadır. Fizyolojik sınırlarda olan kuvvetlerin osteoporotik kemikte kırık oluşturduğu gözlemlenmiştir. Bu tip stres kırıklarından sonra minor torsiyonel travma komplet bir kırığa dönüşebilir 9. Femur boyun kırığı genç hastalarda sıklıkla femur şaftı boyu rotasyonel komponentin olup olmamasına bağlı olmadan gelen direkt kuvvet sonucu oluşur. Travmanın büyüklüğü daha çok yumuşak doku hasarına ve parçalı kırığa sebep olduğu için tedavi başarısızlığı insidansı da yükselmektedir 4,9. 11

20 Klinik ve Radyolojik Bulgular Deplase femur boyun kırığının tespit edilmesi zor değildir. Hasta kalça bölgesindeki ağrıdan dolayı hareket edemiyor, aynı taraf alt ekstremite dış rotasyonda, abduksiyonda ve karşı tarafa göre kısalmıştır. Valgus impakte kırıklarda ise alt ekstremitede hafif uzama görülebilir. Stres veya impakte femur boyun kırıklarında kasık bölgesinde ve diz medialine doğru yayılan ağrı olabilir. Fizik muayenede kalça eklem hareket açıklığı tamdır. Kırık zamanında tespit edilemezse hastanın yük vermeye devam etmesi sonucu deplase kırığa dönüşebilir. Klinik muayene ile her zaman trokanterik ve femur boyun kırıkları ayırt edilemeyebilir. Trokanterik kırıklar daha fazla ağrı yapar. Lokalize ödem her ikisinde mevcut ama, trokanterik kırıklarda kalça etrafında (ekstraartiküler kırık) oluşan hematomdan dolayı ekimozlar görülebilir. Palpasyonla femur boyun kırıklarında kasıkta, trokanterik kırıklarda ise trokanterik bölgede ağrı olur 9,24,45. Şekil 7. Deplase femur boyun kırığı: AP film Yukarıda belirtilen şikayetleri olan hastalara kural olarak radyografi çekilmesi şarttır. Kalça eklemin AP ve LAT radyografileri çoğu zaman yeterlidir. AP filmler hasta sırtüstü yatar pozisyonda, alt ekstremite orta hatta paralel ve internal rotasyonda iken çekilir (Şekil 7). Çekim mesafesi 1 m olmalıdır. Lateral radyografide 12

21 alt ekstremite aynı pozisyonda ve hafif abduksiyonda tutulur. Kaset iliak krest seviyesinde lateralde femur boynunun longitudinal okuna paralel yerleştirilir. X-ray tüpü horizontal eksende uyluğa 40 de yönlendirilir. Diğer lateral radyografi yöntemi hasta lateral dekübit pozisyonda iken çekilir ama, bu işlem çok ağrılıdır. Nondeplase kırıklarda kalçanın iç ve dış rotasyonda çekilen filmleri ve aynı zamanda karşı kalçanın iki yönlü grafileri yardımcı olabilir 24. a b c d e Şekil 8. Femur boyun nondeplase kırığı. a, b: MRG ; c, d, e: BT Bazı durumlarda femur boyun kırıklarının tanısında BT, MRG veya kemik sintigrafisi yardımcı olur. X-ray normal olan hastalarda ilk 48 saatte çekilen kemik sintigrafisi ile nondeplase veya impakte kırıklar tespit edilebilir. İlk 24 saatte çekilen kalça MRG (Şekil 8. a ve b) kemik sintigrafisine göre daha sensitif bulunmuştur. MRG aynı zamanda patolojik kırık şüphesi olan hastalarda yardımcı olur. BT in nondeplase femur boyun kırıkları (Şekil 8. c, d, e) yanında asetabulumu da ilgilendiren kompleks kırıklarda tanısal değeri yüksektir 9,45. 13

22 Sınıflandırma Hasta özelliğine göre sınıflandırma 9 Kalça ağrısı şikayeti olan yaşlı hastalar Distraksiyon yaralanması olan hastalar (femur şaft kırığı ile beraber) 40 yaşından genç stres kırığı olan hastalar Paget hastalığına bağlı kırıklar Parkinson hastalığı ile olan kırıklar Spastik hemiplejisi olan hastalardaki kırıklar Pelvis bölgesi radyasyonu sonrası oluşan kırıklar Kemiğin metastatik hastalığına bağlı kırıklar Hiperparatiroidizme bağlı oluşan kırıklar Kırık tipine göre sınıflandırma a) Kırığın anatomik yerleşimine göre 9,28,53 1) Bazoservikal 2) Transservikal 3) Subkapital b) Kırık açısı yönüne göre 40 (Pauwels sınıflandırması, Şekil 9.) Tip 1: Horizontal hatta 30 altında Tip 2: Horizontal hatta 50 altında Tip 3: Horizontal hatta 70 altında Şekil 9. Pauwels sınıflandırması, a: Tip 1, b: Tip 2, c: Tip 3 14

23 c) Kırık fragmanlarının deplasmanına göre 17,18,19,20 (Şekil 10.) Garden tip 1: İnkomplet veya impakte kırık Garden tip 2: Nondeplase komplet kırık Garden tip 3: Parsiyel deplase kırık Garden tip 4: Total deplase kırık Şekil 10. Garden sınıflandırması, a: Tip 1, b: Tip 2, c: Tip 3, d: Tip 4 AO sınıflandırması 9 (Şekil 11.) 31 B : 31-proximal femur, B- femur boynu 31 B1 : nondeplase veya minimal deplase subkapital kırıklar 31 B2 : transservikal kırıklar 31 B3 : deplase subkapital kırıklar Şekil 11. AO sınıflandırması 15

24 Tedavi Konservatif Tedavi Erken mobilizasyon ve uzun dönem yatak istirahatinin komplikasyonlarını azaltmak için cerrahi tedavi femur boyun kırıklarının tedavisinde çoğunlukla tercih edilen yöntemdir. Bazı durumlarda, özellikle medikal durumundan dolayı anestetezi ve cerrahi açısından yüksek mortalite riski taşıyan yaşlı hastalarda konservatif tedavi uygulanmaktadır (örneğin: yakın zamanda miyokard enfarktüsü geçirmiş hasta). Kırık nedeniyle minimal rahatsızlığı olan nonambulator hastalarda da konservatif tedavi uygun seçenektir. Konservatif tedavi uygulanan hasta ağrı izin verdiği andan itibaren erken oturtulmalı ve mobilize edilmelidir 9, Cerrahi Tedavi Cerrahi tedavi olarak kansellöz kanüllü vidalar ve kayabilen kalça çivisi ile kapalı veya açık redüksiyon ve internal fiksasyon yapılabilir. İnternal fiksasyonun uygun olmadığı hastalarda ise bipolar veya unipolar hemiartroplasti ve total kalça protezi uygulanmaktadır 9, Açık veya Kapalı Redüksiyon ve İnternal Fiksasyon Nondeplase ve İmpakte Femur Boyun Kırıklarının Cerrahi Tedavisi a. Çoklu kansellöz kanüllü vidalarla internal fiksasyon : Tüm nondeplase ve valgus impakte kalça kırıkları çoklu paralel kansellöz kanüllü vidalarla stabilize edilmelidir. Bu ameliyatın olabilecek kaymaları engellemek için ilk 24 saat içinde yapılması önerilmektedir 9,45. b. Kayabilen kalça çivisi : 19. sayfada belirtilmiştir. 16

25 Parsiyel ve Tam Deplase Femur Boyun Kırıklarının Cerrahi Tedavisi İlk 6 saat içinde yapılan acil cerrahi ile intakt intrakapsüler damarlarda bükülme sonucu oluşan lümen kapanması yeniden açılabilir. Parsiyel ve tam deplase kırıkların internal fiksasyon ile cerrahi tedavisi zamanı skopi kontrolü altında kırığın önce redükte edilmesi gerekmektedir. Kırık redüksiyonu kapalı veya açık yöntemle yapılabilir. Genellikle kırık redüksiyonu kapalı olarak denenmekte ve kapalı redükte edilemeyen durumlarda kapsülotomi yapılarak açık redüksiyon uygulanmaktadır 9,45. Ameliyat kırık masasında yapılır. Normal taraf kalça fleksiyon ve dış rotasyonda, diz fleksiyonda iken ayak plağına yerleştirilir. Uygulanan bir çok kapalı redüksiyon yöntemi mevcut. Whitman yönteminde kırık taraf alt ekstremite ayak plağına takıldıktan sonra eksternal rotasyona getirilir. Ardından 20 abduksiyon verildikten sonra traksiyon uygulanır. Takiben patella iç rotasyona gelinceye kadar internal rotasyon yapılır. Skopi altında kontrol edilen kırık bu şekilde redükte edildikten sonra internal rotasyonda kilitlenir 45,55. Redüksiyonun değerlendirilmesi zamanı lateral floroskopide anatomik pozisyon, anteroposterior filmde anatomik pozisyon veya hafif valgus kabul edilebilir. Kabul edilebilir redüksiyon için Garden AP ve LAT filmlerde trabeküler sistem dizilimini kullanarak indeks önermiştir. Garden indeksine göre AP planda medial trabeküler sistemle medial korteks arasındaki açı 160 ve 180 arasında değişmelidir. LAT planda ise 180 olan normal değerden en fazla 20 fark gösterebilir. Bu rakamlar dışında açısı olan redüksiyon kabul edilemez 17. Paralel kansellöz kanüllü vida ile fiksasyon: Femur boyun kırıklarının stabilizasyonu için değişik metodlar önerilmiştir ama, üçgen veya inverte üçgen vida konfigurasyonu en sık tercih edilen metodlardır 9,45 (Şekil 12). Şekil 12. Vida konfigurasyonu : A. İnverte üçgen ve B. Üçgen konfigurasyonu 17

26 Kırık redükte edildikten sonra trokanter major inferiorunda 3 cm lateral insizyon yapılır. Skopi kontrolü altında kılavuz yardımı ile lateral korteksten femur başına doğru kılavuz 3 adet K-telleri gönderilir. İnferiorda kalan K-telleri trokanter minorun inferiorunda olmamalıdır. Aksi takdirde bu konfigurasyon subtrokanterik kırık riskini arttırır. K-telleri boyu femur başı subkondral bölgeye kadar oyucularla oyulduktan sonra tap yardımı ile vida yolu açılır. Vida uzunluğu ölçüsü tespit edildikten sonra vidalar 5 mm subkondral bölgeye kadar ilerletilir (Şekil 13, 14). Vida uzunlukları ve yerleşimi skopi ile kontrol edilir. Vidaların pul ile konulması kırık hattındaki kompresyona yardımcı olmaktadır 45. Şekil 13. Kansellöz kanüllü vidalarla üçgen konfigurasyonunda internal fiksasyon a b Şekil 14. Femur boyun kırığının kansellöz kanüllü vida ile fiksasyonu. a.ap, b.lat 18

27 Kayabilen kalça çivisi : Kayabilen kalça çivisinin çoklu kanüllü vidalara göre avantajları daha fazla biyomekanik güce sahip olması, stres yükselten etkenlere karşı subtrokanterik kırık riskini azaltması ve redüksiyon zamanı kırık hattında kompresyon oluşturabilmesidir. Dezavantajları daha geniş cerrahi yaklaşım gerektirmesi, femur başı avasküler nekroz riskini hafif arttırması ve vida yerleştirilmesi zamanı rotasyonel kontrolün düşük olmasıdır. Rotasyonel kontrol ek anterotasyon vidası konularak sağlanabilir. Bazoservikal kırıklarda, ileri derece osteoporozda ve lateral korteks kırıklarında kayabilen kalça çivisi kansellöz kanüllü vidalara tercih edilmektedir 8,9,32,45 (Şekil 15). a b Şekil 15. Femur boyun kırığının kayabilen kalça çivisi ile tedavisi. a.preop, b.postop Kalça Artroplastisi Parsiyel veya tam deplase femur boyun kırıklarında kaynama bekleniyorsa redüksiyon ve internal fiksasyon uygulanır. Yüksek kaynamama veya osteonekroz riski taşıyan hastalarda hemiartroplasti (Şekil 16) veya total kalça protezi tedavi seçeneğidir 9,45 (Şekil 17). Protez replasmanı sonrası alt ekstremiteye erken yük verilebilir. Protez konsepti ilk kez ileri sürülürken bu en önemli avantaj olarak sunulmuştu. Son dönemlerde internal fiksasyon sonrası en azından parsiyel yük verilerek hastalar agresif mobilize edildiği için bu konsept daha arka plana geçmiştir

28 a. b. Şekil 16. Femur boyun kırığı; a. Preop, b. Postop (Bipolar Hemiartroplasti) a. b. Şekil 17. Eski femur boyun kırığı; a. Preop, b. Postop (TKP) Protez replasmanı femur boyun kırıklarının komplikasyonu olan kaynamama ve osteonekrozu elimine etmektedir. Günümüzde nihai ameliyat kararı verilmesi için femur başı kanlanmasını gösteren güvenilir bir yöntem yoktur. Protez replasmanı erken dönemde deplase femur boyun kırıklarında reoperasyon oranını azaltmaktadır. Zamanla protez replasmanı sonrası reoperasyon oranı arttığı için, daha çok sınırlı hayat beklentisi olan hastalara uygulanması gerekmektedir 7,23,45. 20

29 Femur başı ve boynu çıkarıldıktan sonra protezin mekanik yetersizlik veya enfeksiyon durumlarında kurtarma ameliyatı çok daha zor olmaktadır. Femur boyun kırıklarına protez replasmanı tedavisi uygulandığında, internal fiksasyonla tedavi edilen hastaların üçte ikisinden çoğunun hayatlarını fonksiyonel kalça ile sürdürebildikleri gerçeğini de göz önünde bulundurmak gerekir 45. Protez replasmanı tedavisi internal fiksasyona göre daha büyük ameliyattır. Daha geniş yaklaşım daha fazla kan kaybı demektir. Sonuç itibarile daha fazla perioperatif mortalite riski demektir 7. Protez replasmanı için endikasyonlar 45 : 1) Posterior parçalı kırığı olan ve yeterli redüksiyon ve stabilite sağlanamayan kırıklar. 2) Ameliyattan birkaç hafta sonra fiksasyon yetersizliği gelişen kırıklar. 3) Kalçada kırıktan önce olan lezyonlar (Femur başı AVN, RA, primer koksartroz). 4) Malin tümör olması. 5) Nörolojik rahatsızlıklar (epileptik nöbetler, kontrol edilemeyen parkinsonizm). 6) Femur boynunun tanısı konmamış eski kırığı (3 haftadan fazla). 7) Femur başının tam dislokasyonu ile olan femur boyun kırıkları. 8) İki ameliyatı kaldıramayacak hastalar. 9) Psikoz ve mental retarde hastalar. RA, osteonekroz, osteoartrit veya malinite durumlarında total kalça artroplastisi uygun seçenektir. Bu hastalıkların dışında femur boyun kırığı geçirmiş hastalarda modüler bipolar veya unipolar hemiartroplasti tedaviyi oluşturmaktadır. Modüler protezler stabilite açısından femur boyun uzunluğu veya offsetinin ayarlanmasını ve asetabulumda gelişen sekonder değişikliklere yönelik revizyonlarda total kalça protezine geçişi kolaylaştırmaktadır. Çalışmalarda bipolar hemiartroplastilerin unipolarlara göre protrusio asetabuli oranını azalttığı gösterilmiştir. Erken mobilizasyon açısından ve önemli ölçüde ağrıyı azalttığı için çimentolu protezler daha çok tercih edilmektedir 9,45. 21

30 3. GEREÇ ve YÖNTEM Marmara Üniversitesi Etik Kurulu onayı alındıktan sonra çalışmada kullanılan femur başları hastanemizde femur boyun kırığı nedeniyle artroplasti uygulanan hastalardan alınmıştır. Femur başları alınan hastalara ameliyat öncesi bilgilendirme ve onam formu imzalatılmıştır. Çalışmada uygulanan vidalar Tasarımmed Tıbbi Mamüller Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti tarafından; Direkt grafiler ve Q-CT yardımıyla kemik dansitesi ölçümleri M.Ü. Radyoloji AD da; Antitork ölçümleri İstanbul Teknik Üniversitesi Malzeme Mühendisliği Fakültesi, basma ve çekme ölçümleri M.Ü. Malzeme Mühendisliği Fakültesi laboratuarında; İstatistiksel değerlendirmeler M.Ü. Tıp Fakültesi Biyoistatistik AD da yapılmıştır. Çalışma Marmara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Proje Komisyonu nun sağladığı maddi destekle gerçekleştirilmiştir Femur Başı Modeli Femur başları femur boyun kırığı geçirmiş ve hasta onam formu imzalatılmış hastalardan alınmıştır. Femur başı çıkarılırken kemiğe zarar vermemek için tirbuşon aletinin kullanılmamasına özen gösterilmiştir. Toplam 48 adet en az 3 cm segmenti olan femur başları SF le ıslatılmış bezlere sarıldıktan sonra, plastik poşetlere konularak derin dondurucularda saklanmıştır (-20 C) 2,38,50. Femur başlarına iki yönlü X-ray çekildikten sonra fokal patolojisi ve daha önceden malinite hastalık öyküsü olanlar çalışmadan çıkartılmıştır 2,5,38,50. Çalışmaya dahil edilme kriterleri: 1. Femur boyun kırığı geçirmiş hastalardan alınan femur başları. 2. Yaşı 60 ın üzerinde olanlar. 3. Onam formunu imzalayanlar. 22

31 Çalışmadan çıkarılma kriterleri: 1. Malinite hikayesi olan ve patolojik femur boyun kırığı geçirmiş hastalar. 2. Kemik metabolizmasını etkileyen endokrinolojik hastalıkları olan hastalar (paratiroid ve tiroid bezler). 3. Subkapital kırıklar (3 cm den küçük segmenti olan femur başları). 4. Onam formunu imzalamayanlar Çalışmada kullanılan vidalar AO 7 mm kanüllü vidanın özellikleri 1) Kanüllü vida ISIO 5832/1 standartlarına uygun paslanmaz çelikten imal edilmiştir. 2) Kanüllü vidanın spongioz yivli kısmı 7.0 mm, şaftı 4.5 mm, kafası 8 mm çapındadır. 3) Vida 3.5 mm alyen altıgen kanüllü tornavida ve kanüllü drill ile uygulanabilmektedir. 4) Vida boydan boya kanüllüdür. 5) Vidaların 16 mm uzunluğunda yiv kısmı mevcut. Tarafımızdan tasarlanan 7 mm kanüllü vidanın özellikleri (Şekil 18) 1) Kanüllü vida ISIO 5832/1 standartlarına uygun paslanmaz çelikten imal edilmiştir. 2) Kanüllü vidanın yivli kısmı proksimalde 7 mm çapından başlayarak distale doğru 5.5 mm çapına kadar küçültülmüştür. 3) Şaft çapı 4.5 mm, kafa çapı 8 mm dir. 4) Vida 3.5 mm alyen altıgen kanüllü tornavida ve kanüllü drill ile uygulanabilmektedir. 5) Vida boydan boya kanüllüdür. 6) Vidaların 16 mm uzunluğunda yiv kısmı mevcut. 7) Vidanın yivli kısmında farklı düzlemlerde çapı 2 mm olan 6 delik mevcut. 23

32 Şekil 18. Tarafımızdan tasarlanan 7 mm kanüllü vida 24

33 3.3. Femur başlarının çalışma için hazırlanması Çalışmada 48 adet insan femur başı kullanıldı. Femur başları femur boyun kırığı nedeniyle artroplasti uygulanmış hastalardan perop alındı. Genellikle patolojik olmayan femur boyun kırıklarında femur başları üzerinde tehlikeli atık yazılan poşetler içine konularak uzaklaştırılmaktadır. Tarafımızdan çalışmaya alınan kırıklar patolojik olmayan femur boyun kırıklarını içeriyordu. İki planda çekilen radyografilerle fokal kemik patolojisi veya önceden malinitesi bulunan hastalar ekarte edildi 5,22,38,50. Alınan femur başları - 20 C buzlukta SF le ıslatılmış bezlere sarılarak plastik poşetlerde çalışma yapılıncaya kadar saklandı. Çalışmadan 24 saat önce buzluktan çıkartılarak çözüldü 2,38,50. Femur başları çözüldükten sonra Q-CT (General Electric, Hi Speed Dual) yardımıyla kemik mineral dansitesi ölçüldü. Bu işlem M.Ü. Hastanesi Radyoloji A.D ın olanaklarından faydalanılarak gerçekleştirildi. Eşit veya yakın kemik dansitesindeki femur başları çalışma ve kontrol grubu olarak eşleştirildi 5,52. a. b. c. d. Şekil 19. a. K-teli gönderilmesi, b. Oyucuyla yol açılması, c. Yivaçıcı ile vida yerinin hazırlanması, d. Vida konulması 25

34 Vidaların femur başlarına konulma prosedürü M.Ü. Hastanesi Ameliyathane sinde gerçekleştirildi. Femur başları eklem yüzeyinden proksimale doğru 30 mm den transvers şekilde osteotomize edildi. Takiben standart teknikle skopi kontrolünde önce femur başı osteotomize yüzeyi ortasından santral olarak subkondral bölgeye kadar K-teli gönderildi (Şekil 19. a). Ardından K-teli boyu femur başı 7 mm kanüllü oyucuyla oyuldu (Şekil 19. b). Oyucunun eklem yüzeyini delmemesine özen gösterildi. Oyucuyla kanal açıldıktan sonra yivaçıcı ile vida yeri hazırlandı (Şekil 19. c). Takiben kontrol grubuna dahil olan femur başlarına standart 7 mm AO vidası ve çalışma grubuna dahil olan femur başlarına ise tarafımızdan tasarlanan 7 mm kanüllü vidalar skopi kontrolünde 5 mm e kadar subkondal bölgeye tornavidayla ilerletildi (Şekil 19. d). Bu işlemler zamanı K-teli çıkarılmadı. Bununla kontrol grubuna dahil olan femur başlarının hazırlanması bitti. Çalışma grubundakiler ise aşağıda gösterildiği gibi çimento ile ogmente edildi. a. b. Şekil 20. a. Dijital termosensör, b. Femur başı ısısının ölçülmesi Önce çalışma grubundaki femur başlarının ısısı termosensörle (Hand Held Digital Alarm Thermometer, ST 9269) ölçüldü ve ilk ısı değeri kaydedildi 22,50 (Şekil 20). PMMA (Cemfix 3) enjeksiyonu için gereken malzemeler hazırlandı (Şekil 21). Takiben çalışma grubu için PMMA solüsyonla karıştırıldı ve enjektöre yerleştirildi. Enjektörün ucu kanüllü vidanın başına takıldı ve basınç altında femur başına kanül içinden PMMA enjekte edildi (Şekil 22. a). Takiben enjektör çıkartıldı ve kanül içindeki PMMA kanülden geçen en büyük K-teliyle (çimento ittirici) femur başına doğru ilerletildi (Şekil 22. b). Bu işlem birkaç kez tekrarlanarak her femur başı için 26

35 toplam 1 cc PMMA kullanıldı. PMMA sertleşmeye başladığında K-teli geri çekildi. Termosensörle PMMA sertleşip ısınırken femur yüzeyinde oluşan ısı tekrar ölçüldü. Isı ölçümü çimento enjekte edildikten 20 dk. sonrasına kadar sürdürüldü ve en yüksek değer tespit edilerek kaydedildi 22,50. Şekil 21. a. Düşük viskoziteli çimento(pmma), b. Tarafımızdan tasarlanan vida, c. Çimento ittirici, d. Enjektör a. b. Şekil 22. Çimentolama: a. Kanülün çimento ile doldurulması, b. Çimentonun ittirici ile distale doğru gönderilmesi 27

36 Biyomekanik ölçümlere çimentonun yeterli sertliğe ulaşması için spesimenler 12 saat oda ısısında SF le ıslatılmış bezlerde tutulduktan sonra başlandı Biyomekanik ölçümler Çalışma zamanı 48 adet femur başı eşit iki gruba bölündü. Kontrol grubu olarak 7 mm kanüllü vidalar ve çalışma grubu olarak tarafımızdan tasarlanan yivleri üzerinde delikleri olan kanüllü vidalar takılmış femur başları alındı. Her grup kendi içinde üç eşit alt gruba bölündü. Her alt grupta sekizer femur başı kullanıldı (Tablo 1). Bu grupların her biri karşı benzer grupla (pull out, maksimum ekstarksiyon torku ve cut out değerleri) karşılaştırıldı. Tablo 1. Femur başlarının deney gruplarına bölünmesi. Deney grupları N:48 Grup 1(kontrol) 7 mm kanüllü vida N:24 Grup 2 (çalışma) Tasarlanan vida+pmma N:24 Pull out grubu Cut out Grubu Maksimum ekstraksiyon tork Grubu N:8 N:8 N:8 N:8 N:8 N:8 Çalışmanın pull out (çekme) ve cut out (kompresyon) test ölçümleri M.Ü. Malzeme Mühendisliği Fakültesi Deneysel Araştırma Laboratuvarında, Antitork (burma) test ölçümleri ise İstanbul Teknik Üniversitesi Malzeme Mühendisliği Fakültesi Deneysel Araştırma Laboratuvarında yapıldı. Pull out ve cut out testleri İnstron 8802 (servo-hydraulic material testing machine) cihazında (Şekil 23) ve antitork testleri SM 21 (Advanced torsion testing machine) (Şekil 24) yardımıyla yapıldı. 28

37 Şekil 23. İnstron 8802 cihazı Şekil 24. SM 21 (Advanced torsion testing machine) torkmetre cihazı 29

38 Pull out (Çekme) testleri Pull out (Çekme) testi grubunda femur başları özel hazırlanmış fiksatörlere takıldı. Fiksatörün kendisi ve vida tepesi İnstron cihazının üst ve alt kıskacına vertikal şekilde takıldı. İnstron cihazıyla 0,5 mm/sn aksiyel pull out uygulanarak maksimum tutma kuvveti (N) ölçüldü 14 (Şekil 25). a. b. c. Şekil 25. Pull out (çekme) testi uygulaması; a.tutucunun yerleştirilmesi, b. Femur başının yerleştirilmesi, c. Kuvvet uygulaması 30

39 Cut out (Kompresyon) testleri Cut out (Kompresyon testi) grubunda femur başına yerleştirilen vidanın dışarıda kalan kısmı 135 açı altında tutucuya fikse edildi (Şekil 26). Tutucu kendisi vertikal eksene 25 açı altında İnstron cihazının alt kıskacına oturtuldu 5. Polietilen kap İnstron cihazının üst kıskacına takıldıktan sonra femur başı üzerine vertikal eksende aksiyel yüklenme uygulandı. Yüklenme ilk olarak 5 N la başlayıp 2 mm/dak. kompresyonla implant yetersizliği oluşuncaya kadar (en az 5 mm) devam ettirildi 2. Yetersizlik noktası yüklenme-deplasman tablosunda kendini eğrinin ani düşüşüyle (fiksasyon yerindeki kırığa veya implant kırılmasına bağlı) gösterdi 22,50. a. b. Şekil 26. İnstron cihazında femur başına komresyon uygulanırken; a. Yandan, b. Önden 31

40 Maksimum ekstraksiyon tork (Burma) testleri Maksimum ekstraksiyon tork (Burma) testi grubunda femur başının içine yanlardan 10 mm girecek şekilde kancalar takıldı. Bu kancaları birleştiren ucu sekizgen çubuk torkmetre cihazının sekizgen anahtarına geçirildi. Karşı tarafta da femur başına takılmış vidanın altıgen başı torkmetre cihazının diğer altıgen anahtarına takıldı. Torkmetre cihazıyla 4 /sn ters yönde tork-burma (Nm) kuvveti uygulandı. Ekstraksiyon zamanı en yüksek tork ölçüsü tespit edildi 14 (Şekil 27). Şekil 27. SM 21 torgmetre cihazında ölçüm yapılması 3.5. İstatistiksel ölçümler Değerlendirmeler M.Ü. Tıp Fakültesi Bioistatistik Anabilim Dalı nda yapıldı. KMY ları ve kuvvet ölçüm sonuçları karşılaştırılmasında Unpaired t-testi kullanıldı. Anlamlılık ölçütü için p<0,05 şartı alındı. 32

41 4. BULGULAR Pull out grubu Pull out (çekme) grubunda toplam 16 adet femur başlarının Q-CT yardımıyla Kemik Mineral Yoğunluğu (KMY) ölçüldü (Tablo 2). Takiben KMY u en yakın olan femur başları 2 alt gruba bölünerek eşleştirildiler (Tablo 3). Unpaired t-testi ile değerlendirildiğinde karşılaştırılan femur başları arasında KMY ları açısından anlamlı fark bulunamadı (p=0,996). Tablo 2. Femur başlarının Q-CT yardımıyla KMY ölçüm sonuçları. Numara KMY(g/cm²) 1 0, , , , , , , , , , , , , , , ,719 Tablo 3. Yakın KMY larına göre femur başlarının eşleştirilmesi. Karşılaştırılan numaralar ve KMY'leri 1-0,465g/cm² 5-0,446g/cm² 3-0,690g/cm² 13-0,681g/cm² 6-0,357g/cm² 9-0,338g/cm² 7-0,307g/cm² 8-0,289g/cm² 10-0,532g/cm² 12-0,544g/cm² 11-0,347g/cm² 4-0,328g/cm² 15-0,640g/cm² 14-0,651g/cm² 16-0,719g/cm² 2-0,742g/cm² 33

42 İnstron cihazıyla 0,5 mm/sn aksiyel pull out uygulanarak maksimum tutma kuvveti (N) ölçüldü (Grafik 1). İstatistiksel analizlerde Unpaired t-testi kullanıldı. p<0,05 olması anlamlı kabul edildi. Kuvvet uygulamaları sonucu alınan değerler iki alt grup arasında anlamlı fark olduğunu gösterdi (p<0,011) (Tablo 4), (Grafik 2). Grafik 1. n:6 ve n:8 femur başlarının N ve mm üzerinden yapılan grafiği. Grafik 2. Karşılıklı gruplar arasında kuvvet ölçüm farkları; Kırmızı: kontrol grubu, Mavi: çalışma grubu. 34

43 Tablo 4. Karşılıklı gruplar arasında kuvvet ölçüm farkları. Kontrol gubu Çalışma grubu 1-630,29 N ,68 N N N 6-299,93 N ,39 N 7-208,65 N ,54 N N ,11 N N N N ,51 N N N Cut out grubu Cut out (kompresyon) grubunda toplam 16 adet femur başlarının Q-CT yardımıyla Kemik Mineral Yoğunluğu (KMY) ölçüldü (Tablo 5). Takiben KMY u en yakın olan femur başları 2 alt gruba bölünerek eşleştirildiler (Tablo 6). Unpaired t-testi ile değerlendirildiğinde karşılaştırılan femur başları arasında KMY ları açısından anlamlı fark bulunamadı (p=0,975). Tablo 5. Femur başlarının Q-CT yardımıyla KMY ölçüm sonuçları. Numara KMY(g/cm²) 1 0, , , , , , , , , , , , , , , ,317 35