Tasarımın Uzun Boyun Seramik Femoral Baş Protezinin Yüksek Kırılma Oranına Katkısının Sonlu Elemanlar Analizi ile Araştırılması

Authors : Mustafa Ünal

Pages : 415-422

Doi:10.21541/apjes.579931

View : 28 | Download : 10

Publication Date : 2020-05-26

Article Type : Research

Abstract :Üstün aşınma direncine sahip olan seramikler, genç hastaların femur başı protezi için en iyi malzeme seçeneklerindendir. Bununla birlikte, seramiklerin doğal dezavantajları kırılganlıklarıdır. Bu nedenle, seramik femur başlarının üretim ve tasarım faktörleri dikkatlice düşünülmelidir. Aksi takdirde, yüksek kırılma oranına bağlı olarak, 2001 yılında Saint Gobain Advanced Ceramics tarafından seramik femoral kafaların geri çağrılması olayında olduğu gibi daha ciddi bir soruna neden olabilir. Her ne kadar geri çağrılan bu seramik başların yüksek kırılma oranları, temel olarak imalat işlemindeki bir değişiklikle ilişkilendirilmiş olsa da, aynı partide üretilen uzun boyun tasarımlı seramik başların neden kısa boyun tasarımlı seramik başlara göre daha yüksek kırılma oranına sahip oldukları tam olarak tespit edilememiştir. Daha sonraki tartışmalarda, uzun boyunlu seramik başların biyomekanik yetersizliğine yol açan tasarım faktörü yüksek kırılma oranının olası bir açıklaması olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, tasarım faktörünün uzun boyunlu seramik femoral başlarının daha yüksek kırılma oranına olası katkısını belirlemek için sonlu elemanlar analizi kullanılarak iki farklı seramik femur başı (kısa ve uzun boyunlu seramik baş) üzerindeki gerilme dağılımının analizini yapmaktır. Aynı çaptaki bu iki farklı şekilde tasarlanmış seramik başlar, yürüme koşulları altında bir femur içinde analiz edildi. Sonuçlar, uzun boyunlu seramik başın konik-delik temas bölgesinde zaman içinde yorulma kırılmasına yol açabilecek yüksek lokal stres yoğunlaşmasının varlığını göstermiştir, bu da tasarım faktörünün, üretim kusurunun ötesinde uzun boyunlu seramik başların daha yüksek kırılma oranına katkıda bulunabileceğini göstermektedir. Bu nedenle, tasarım faktörleriyle alakalı olan seramik başlar üzerindeki bu tür lokal stres yoğunlaşma alanlarının varlığı, yeni seramik femur başlarının tasarımı ve üretimi sırasında daima dikkate alınmalıdır.
Keywords : Biyomekanik, Seramik Femoral Baş, Femur, Sonlu Elemanlar Analizi, Kalça Protezi