Ολική αρθροπλαστική ισχίου με μεταλλικές αρθρούμενες επιφάνειες, συναρμολογούμενους μεταβλητούς αυχένες και μεγάλες κεφαλές. Μελέτη της εμβιομηχανικής συμπεριφοράς της και συσχέτιση με την κλινική και ακτινολογική πορεία των ασθενών
Λόγω των θεωρητικών πλεονεκτημάτων τους, τα συστήματα ισχίου που συνδυάζουν μεταβλητούς αυχένες και μεγάλες κεφαλές απέκτησαν βαθμιαία μεγάλη δημοτικότητα. Όμως, μεταξύ των άλλων, ανησυχίες διατυπώθηκαν για τις αλλαγές που τα συστήματα αυτά επιφέρουν στο πρότυπο των φορτίσεων στο εγγύς μηριαίο. Πράγματι, πρόσφατες αναλύσεις φορτίσεων έδειξαν ότι η χρήση των συναρμολογούμενων αυχένων και των μεγάλων κεφαλών αλλάζει σημαντικά την κατανομή των φορτίων κατά μήκος του μηριαίου. Η αρχική μας υπόθεση είναι ότι οι μεταβολές αυτές επηρεάζουν την πρώιμη άπω μετανάστευση του μηριαίου στυλεού. Εξετάσαμε, κατόπιν, την επίδραση της διαμέτρου της κεφαλής και της γεωμετρίας του αυχένα στην μετανάστευση του στυλεού μετά δύο χρόνια παρακολούθησης σε μια σειρά 116 ασθενών (125 ισχίων), οι οποίοι υποβλήθηκαν σε πρωτογενή ΜοΜ ΟΑΙ με την εγγύς αρθρωτή πρόθεση Profemur®E (Wright Medical Technology Inc., Arlington, TN) συνδυασμένη με κεφαλές μεγάλης διαμέτρου (≥40mm). Βρήκαμε ότι η επιλογή της γεωμετρίας του αυχένα και της διαμέτρου της κεφαλής δεν είχε καμία επίδραση στην μετανάστευση του στυλεού. Μία πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης που περιέλαβε τους συγχυτικούς παράγοντες του δείκτη μάζας σώματος, της ποιότητας του οστού, της πλήρωσης του αυλού σε διάφορες θέσεις και της θέσης τοποθέτησης του στυλεού απεκάλυψε μόνο μια αρνητική συσχέτιση μεταξύ της καθίζησης και της πλήρωσης του αυλού στο ύψος της μέσης του στυλεού. Η στατιστική ανάλυση δεν επιβεβαίωσε την αρχική μας υπόθεση ότι η επιλογή της γεωμετρίας του αυχένα και/ή της διαμέτρου της κεφαλής επηρεάζει την πρώιμη άπω μετανάστευση του στυλεού. Απεδείχθη όμως η σημασία της σωστής εκτίμησης του μεγέθους του στυλεού. Για να διερευνήσουμε παραπέρα αν τα διαφορετικά πρότυπα φορτίσεων των διαφόρων κατευθύνσεων του αυχένα και των διαφορετικών διαμέτρων της κεφαλής παίζουν κάποιο ρόλο στην αυξημένη συχνότητα χαλάρωσης, σχεδιάσαμε μια ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων και χρησιμοποιήσαμε σαν πρότυπο το σύστημα με τον ευθύ αυχένα και την κεφαλή των 28 χιλ. Χρησιμοποιώντας στοιχεία που προήλθαν από αξονικές τομογραφίες, αλλά και τη χρήση μιας σταθερής μετρητικής μηχανής, ένα πτωματικό μηριαίο και ο αρθρωτός στυλεός Profemur®E ψηφιοποιήθηκαν πλήρως, οδηγώντας μέσω του λογισμικού ANSYS Workbench σε ένα τρισδιάστατο μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων. Αρχικά, προσδιορίσθηκαν τα φορτία και οι παραμορφώσεις, εστιάζοντας σε ορισμένες περιοχές κατά μήκος του μηριαίου: στο μηριαίο πλήκτρο και στην εξωτερική επιφάνεια κάτω από τον μείζονα τροχαντήρα, στην περιοχή του άκρου του στυλεού, καθώς και κατά μήκος της τραχείας γραμμής. Η ανάλυση των πεπερασμένων στοιχείων απέδειξε ότι η χρήση των μεγάλων κεφαλών προκαλεί σημαντικές αλλαγές στις παραμορφώσεις μέσα στον οστικό όγκο, σε σχέση με το μοντέλο με την κεφαλή των 28 χιλ. Στην εξωτερική επιφάνεια του μηριαίου, κατά μήκος της τραχείας γραμμής και στο άκρο του στυλεού η αύξηση της διαμέτρου οδηγεί σε αύξηση των παραμορφώσεων, ενώ στην περιοχή του μηριαίου πλήκτρου συμβαίνει το αντίθετο. Κατόπιν υπολογίσθηκαν οι μέσες τιμές των παραμορφώσεων για καθεμία από τις 11 γεωμετρίες του αυχένα, εστιάζοντας σε συγκεκριμένες περιοχές ενδιαφέροντος: στην έσω πλευρά του μηριαίου στο μηριαίο πλήκτρο, στην έξω πλευρά στην περιοχή κάτω από τον μείζονα τροχαντήρα, καθώς επίσης στην πρόσθια και οπίσθια επιφάνεια του μηριαίου και σε μια κυκλική περιοχή γύρω από το άκρο του στυλεού. Συγκρινόμενοι με το σύστημα με τον ευθύ αυχένα, ο αυχένας με πρόσθια κλίση 15° έδειξε μια αύξηση 17% και 17.7% στην πρόσθια και οπίσθια επιφάνεια του μηριαίου καιφαίνεται να είναι ο πιο επικίνδυνος. Ο ίδιος αυχένας έδειξε τη μεγαλύτερη αύξηση των παραμορφώσεων στην εξωτερική περιοχή ενδιαφέροντος (13%) και στο μηριαίο πλήκτρο (5%). Στην περιοχή του άκρου του στυλεού η μεγαλύτερη αύξηση καταγράφηκε με τον διπλής γωνίας βλαισό-οπίσθιας κλίσης αυχένα (15.4%), ενώ με τον 15° πρόσθιας κλίσης ήταν 11%. Πιστεύουμε, πάντως, ότι η δημοσιευμένη μεγαλύτερη συχνότητα άσηπτης χαλάρωσης των συγκεκριμένων συστημάτων δεν μπορεί να εξηγηθεί με τα ευρήματα αυτής της μελέτης. Αντίθετα η εξήγηση πρέπει να αναζητηθεί στη βιοδραστικότητα των μεταλλικών ιόντων που παράγονται από τις ΜοΜ συνδέσεις και όχι μόνο στην εμβιομηχανική αυτών των συστημάτων.
Ολική αρθροπλαστική ισχίου, Ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, Μεταλλικές αρθρούμενες επιφάνειες, Ανάλυση μετανάστευσης, 617.581 059 2, Total hip arthroplasty, Finite elements analysis, Metal on metal, Migration analysis
Networked Digital Library of Theses and Dissertations