Analysis of plate-screw fixation by finite element method in transverse fractures of the tibia diaphysis

Amaç: Sonlu Elemanlar Yöntemi ile hasta için en uygun implantın seçilebilmesi ve seçilen implant üzerinde ani ısı değişikliklerinin etkisinin saptanması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Diafiz bölgesi 1 cm düzenli aralıklarla transvers olarak parçalara ayrıldıktan sonra ortaya çıkan kesitler, kemiğin önden ve yandan görünümleriyle bilgisayar ortamında birleştirilerek üç korteksi olan tübüler kemik modeli oluşturuldu. Model üzerinde 8 delikli plak ve 8 adet vida tibianın lateral korteksi üzerine oturacak şekilde yerleştirildi. Plağın tam ortasından transvers bir kırık oluşturulduktan sonra kemik-plak-vida ile oluşan tüm model, matematik model (örgü) haline getirildi. Analiz sonuçları sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak değerlendirildi. Bulgular: Kırık hattına proksimaldeki ve distaldeki en yakın 2. delikte ve vida üzerinde gerilme değerinin en fazla olduğu bulundu. Isı farklarını değerlendirdiğimizde de soğuk ortamdaki plak-vida gerilme değerlerinin normal, ancak sıcak ortamdaki gerilme değerlerine göre yüksek olduğu görüldü. Sonuç: Bu yöntem ile cerrahi öncesi plak-vida-kemik üzerindeki gerilme değerleri bulunarak hastaya kullanılabilecek en uygun plak-vida belirlenebilir. Ayrıca sıcak ortamdan soğuk ortama geçtiğinde plak-vida üzerindeki gerilme kuvvetinde artış olduğundan kırılmaların soğuk ortamda daha fazla olduğu söylenebilir

Tibia diafiz transvers kırığının plak-vida ile tespitinin sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Aim: Using the Finite Element Method, it was aimed to select the most appropriate implant for a patient with a transverse tibia diaphysis fracture and to determine the effect of sudden temperature changes on the selected implant. Materials and Methods: After separating the diaphyseal area into transverse pieces at 1 cm regular intervals, the anterior and lateral views of the cross-sections enabled the generation of a computer model of tubular bone with 3 cortices. An 8-hole plate with 8 screws was placed over the lateral cortex of the tibia on the model. After creating a transverse fracture in the exact centre of the plate, the whole model with bone-plate-screw was converted into a mathematical model (mesh). The results of the analysis were evaluated using the finite elements method. Results: The tensile values were found to be greatest on the 2nd holes and screws from the proximal and distal of the fracture line. In the evaluation of temperature changes, the plate-screw tensile values were determined as normal in a cold environment but were seen to be high compared to those of a hot environment. Conclusion: By finding the tensile values on plate-screw-bone with this method preoperatively, the most appropriate plate-screw to be used on the patient can be determined. In addition, as tensile force on the plate-screw increased with transfer from a hot environment to a cold one, it could be said that fractures are more likely to occur in a cold environment

___

  • Bhandari M, Guyatt G, Tornetta P, et al. Randomized trial of reamed and unreamed intramedullary nailing of tibial shaft factures. J Bone Joint Surg 2008;90(12):2567-78.
  • Chapman MW. Fractures of the tibial and fibular schafts. In: Evarts CM, editor. Surgery of the Musculoskeletal System. New York: Churchill Livingstone; 1990:3741-825.
  • Zhang J, Ebraheim N, Li M, et al. External fixation using locking plate in distal tibial fracture: A finite element analysis. Eur J Orthop Surg Traumatol 2015;25(6):1099-104.
  • Blake CA, Boudrieau RJ, Torrance BS, et al. Single cycle to failure in bending of three standart and five locking plates and plate constructs. Vet Comp Orthop Traumatol 2011;24(6):408-17.
  • Miller EI, Acquaviva AE, Eisenmann DJ, Stone RT, Kraus KH. Perpendicular pull-out force of locking versus non-locking plates in thin cortical bone using a canine mandibular ramus model. Vet Surg 2011;40(7):870-4.
  • Stegaroiu R, Kusakari H, Nishiyama S, Miyakawa O. İnfluence of prosthesis material on stress distribution in bone and implant: A three dimensional finite element analysis. Int J Oral Maksillofac Implants 1998;13(6):781-90.
  • Marie C. Strength analysis of clavicle fracture fixation devices and fixation techniques using finite element analysis with musculoskeletal force input. Med Biol Eng Comput 2015;53(1):759-69.
  • Akça K, Çehreli MC, İplikçioglu HA. Comparison of three-dimensional finite element stress analysis with in vitro strain gauge
  • measurements on dental implants. Int J Prosthodont 2002;15(2):115-21.
  • Yildirim AO, Alemdaroğlu KB, Yuksel HY, Öken ÖF, Ucaner A. Finite element analysis of the stability of transverse acetabular fractures in standing and sitting positions by different fixation options. Injury 2015;46S(2):29-35.
  • Geng J, Tan KBC, Liu G. Application of finite element analysis in implant dentistry: A review of the literature. J Prosthet Dent 2001;85 (6):585-98.
  • Williams KR, Watson CJ, Murphy WM, Scott J, Gregory M, Sinobad D. Finite element analysis of fixed prostheses attached to osseointegrated implants. Quintessence Int 1990;21(7):563-70.
  • Menicucci G, Mosolov A, Mozzati M, Lorenzetti M, Preti G. Tooth-implant connection: Some biomechanical aspects based on finite element analyses. Clin Oral Implants Res 2002;13(3):334-41.
  • Sertgöz A, Güvener S. Finite element analysis of the effect of cantilever and implant length on stress distribution in an implant supported fixed prosthesis. J Prosthet Dent 1996;76(1):165-9.
  • Meijer HJA, Starmans FJM, Bosman F, Steen WHA. Comparison of three finite element models of an edentulous mandible provided with implants. J Oral Rehabil 1993;20(2):147-57.
  • Meijer HJA, Starmans FJM, Steen WHA. Location of implants in the interforaminal region of the mandible and the consequences for the design of the superstructure. J Oral Rehabil 1994; 21(1):47-56.
Ege Tıp Dergisi-Cover
  • ISSN: 1016-9113
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1962
  • Yayıncı: Ersin HACIOĞLU
Sayıdaki Diğer Makaleler

Lipedematous scalp with obesity in a child

Emel BERKSOY ATAŞ, Özlem BAĞ, Tanju ÇELİK, Hülya YILDIRIM TOSUN, Davi HABİF, Aysel ÖZTÜRK

Analysis of plate-screw fixation by finite element method in transverse fractures of the tibia diaphysis

Emre BAYRAMOĞLU, Yılmaz TOMAK, ALPER ÇIRAKLI, HASAN GÖÇER, Birol GÜLMAN

Anti-TNF tedavilerin tetiklediği otoimmünite

SONGÜL ÇİLDAĞ, TAŞKIN ŞENTÜRK, Berna GÜLTEKİN, GÖKHAN SARGIN

Motor nöropati ile başvuran geç başlangıçlı sistemik lupus eritematozus olgusu

GÖKHAN SARGIN, TAŞKIN ŞENTÜRK, İrfan YAVAŞOĞLU, Hüseyin BAYGIN

Preanestezik değerlendirmede hastaların anestezi uygulamalarına ilişkin bilgi, deneyim ve kaygıları ile ilgili anket çalışması

Tuba Kuvvet YOLDAŞ, Mehmet KIZILKAYA, Mehmet YOLDAŞ, Aylin GÜVEN ÇAKIR, Sinem KARAGÖZ, Yakup ÇELİK, Sıtkı ÜN, Hilmi GÜNGÖR

Biyoteknoloji, tıp ve etik

ÇAĞATAY ÜSTÜN, NURAY DEMİRCİ GÜNGÖRDÜ

Renal transplantasyon sonrası gebelik: Olgu sunumu ve literatürün gözden geçirilmesi

AYSEL BÜLEZ, NERİMAN SOĞUKPINAR, Levent AKMAN, Mete ERGENOĞLU, Özgür YENİEL

Prostat biyopsisi yapılan hastalardaki histopatolojik bulgular: Tek merkez sonuçları

HAKAN TÜRK, Ferruh ZORLU, Sıtkı ÜN, Mustafa KARABIÇAK, Batuhan ERGANİ, GÖKHAN KOÇ, Yusuf Özlem İLBEY

International contribution of Turkey in pediatric ultrasonography research: A bibliometric analysis in SCI-E

Petek Bayındır TAMAY

Peutz-Jeghers sendromu

TUĞBA HAN YILMAZ, Tevfik AVCI, Varlık EROL, Hüseyin GÜLAY