Menisektomi Uygulanan Dizlerde Biyomekanik Değişimler Sonlu Elemanlar Analiz Çalışması

Year 2012, Volume: 16 Issue: 3, 289 - 293, 01.06.2012

Halil Atmaca

Abstract

Amaç: Menisküslerin kısmi ya da total eksizyonu tibia eklem kıkırdağına aktarılan yüklerin artmasına ve erken dönem dejeneratif artrit gelişimine neden olur. Çalışmamızda medial menisektomi uygulamalarında, menisektominin yeri ve miktarına göre tibia kıkırdağına binen yüklenmelerde değişiklik olduğu hipotezini araştırdık. Yöntem: İnsan üç boyutlu bilgisayarlı tomografi kesitlerini kullanarak elde ettiğimiz katı modeller üzerinde sonlu elemanlar analiz metodu ile normal diz ve çeşitli oranlarda ve lokalizasyonlarda uygulanan medial menisektomi sonrası tibia kıkırdağında oluşan yüklenmeler incelendi. Hacimsel olarak medial menisküste %25, %50, %75 ve %100 menisektomi planlandı. Referans model dahil onbir adet model oluşturuldu. Buna göre Model 0 (MD 0) herhangi menisektomi uygulanmayan referans modeldir. Model 1 (MD 1); longitudinal %25, Model 2 (MD 2) %50, Model 3 (MD 3) %75 menisektomi modeli, Model 4 (MD 4); posterior %25, Model 5 (MD 5) %50, Model 6 (MD 6) %75 menisektomi modeli, Model 7 (MD 7); anterior %25, Model 8 (MD 8) %50, Model 9 (MD 9) %75 menisektomi modeli iken Model 10 (MD 10) total menisektomi modelidir. Bulgular: Maksimum yük miktarı referans model olan MD 0'da 0,860 MPa olarak ölçüldü. Modeller incelendiğinde; MD 1'de %84.6 artarak 1.588 MPa, MD 2'de 2.660 MPa (%209.3), MD 3'de 6.155 MPa (%615.6), MD 4'de 1.281 MPa (%48.9), MD 5'de 2.318 MPa (%169.5), MD 6'da 4.453 MPa (%417.7), MD 7'de 1.725 MPa (%100.5), MD 8'de 2.192 MPa (%154.8), MD 9'da 4.199 MPa (%388.2) ve MD 10 da ise 7.333 MPa (%752.6) olarak ölçüldü. Çıkarımlar: Sadece menisektomi miktarı karşılaştırıldığında %25 ile %50 menisektomi arasında ve %75 ile total menisektomi sonrasında yük dağılımındaki değişimlerinde istatistiki olarak anlamlı fark olmadığı görüldü (p=0.460, p=0.06). Longitudinal ve posterior menisektomilerde ise anteriora göre tibiofemoral kontak alanda daha fazla azalma olduğu, yüksek oranda segmenter menisektomi uygulanırken menisektomi miktarından çok lokalizasyonunun sonuçlara etkisinin daha anlamlı olduğu, longitudinal menisektomi uygulanırken de meniskokapsüler bileşkeye olan yakınlığa dikkat edilerek menisektomi uygulanması gerektiğini düşünmekteyiz.

Keywords

Menisektomi Uygulanan Dizlerde Biyomekanik Değişimler Sonlu Elemanlar Analiz ÇalışmasıHalil AtmacaMidyat Devlet Hastanesi Ortopedi Ve Travmatoloji Kliniği/MardinAmaç: Menisküslerin kısmi ya da total eksizyonu tibia eklem kıkırdağına aktarılan yüklerin a

References

• Ihn JC, Kim SJ, Park IH. In vitro study of contact area and pressure distribution in the human knee after partial and total meniscectomy. Int Orthop. 1993; 17:214-218.
• Lee SJ, Aadalen KJ, Malaviya P, Lorenz EP, Hayden JK, Farr J, Kang RW, Cole BJ. Tibiofemoral contact mechanics after serial medial meniscectomies in the human cadaveric knee. Am J Sports Med. 2006; 34:1334-1344.
• Spang JT, Dang BC, Mazzocca A, Rincon L, Obopilwe E, Beynnon B, Arciero RA. The effect of medial meniscectomy and meniscal allograft transplantation on knee and anterior cruciate ligament biomechanics. Arthroscopy 2010; 26:192-201.
• Fairbank T. Knee joint changes after meniscectomy. J Bone Joint Surg Am. 1948; 30: 664-670.
• Allen PR, Denham RA, Swan AV. Late degenerative changes after meniscectomy. Factors affecting the knee after operation. J Bone Joint Surg Br. 1984; 66:666–71.
• Kruger-Franke M, Siebert CH, Kugler A, et al. Late results after arthroscopic partial medial meniscectomy. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 1999; 7:81–4.
• Sturnieks DL, Besier TF, Mills PM, Ackland TR , Maguire KF , Stachowiak GW , PodsiadloP, Lloyd DG. Knee Joint Biomechanics following Arthroscopic Partial Meniscectomy . J Orthop Res 2008 ;26:1075–1080.
• Fukubayashi T, Kurosawa H. The contact area and pressure distribution pattern of the knee. A study of normal and osteoarthrotic knee joints. Acta Orthop Scand. 1980; 51:871-879.
• Baratz ME, Fu FH, Mengato R. "Meniscal tears: the effect of meniscectomy and of repair on intrarticular contact area and stress in the human knee. A preliminary report.," Am J Sports Med, 1986; 14: 270-275.
• Peña E, Calvo B, Martínez MA, Palanca D, Doblaré M. Finite element analysis of the effect of meniscal tears and meniscectomies on human knee biomechanics. Clin Biomech 2005; 20(5):498-507.
• Vadher SP, Nayeb-Hashemi H, Canavan PK, Warner GM. Finite element modeling following partial meniscectomy: effect of various size of resection. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2006; 1:2098-101.
• Yamada, H. “Mechanical Properties of Locomotor Organs And Tissues, Strength of Biological Materials”, Williams & Wilkins, Baltimore1970, 210 p.
• Ashman, R. B., Cowin, S. C., Van Buskirk,W. C., and Rice, J. C., “A continuous wave technique for the measurement of the elastic properties of cortical bone”, J. Biomech. 1984;17:349–361.
• Reilly, D.T., Burstein, A.H., “The mechanical properties of cortical bone”. J Bone Joint Surg 1974;56-A:1001
• Martens, M., vanAudekercke, R., DeMeester, P., Mulier, J.C., “The geometrical properties of human femur and tibia and their importance for the mechanical behaviour of these bonestructures”., Arch Orthop Trauma Surg. 1981; :113-120.
• Martens, R., Van Audekercke, R., Delport, P., DeMeester, P., Mulier, J.C., “The mechanical characteristics of cancellous bone at the upper femoral region”, J. Biomech. 1983; 16, 971-983.