Bilgisayar yardımlı omuz protezi tasarlanması ve geliştirilmesi

Abstract

Omuz eklemi kalça veya diz eklemlerinden daha karmaşık bir yapıdır. Omuz ekleminin genel karmaşıklığına ek olarak, iki farklı etmen, omuz replasmanının yetersiz sonuçlanmasına neden olur: omuz protezi tasarımı tam olarak gelişmiş olmaktan uzaktır ve bu omuz protezini karmaşık omuz anatomisine bağlı olarak yerleştirmek zordur. Glenohumeral eklem, insan omzunun en karmaşık ve en önemli eklemidir. Herhangi bir omuz yetmezliği için total omuz artroplastisi, total ters omuz artroplastisi gibi çeşitli tedaviler vardır. Normal omuz anatomisine göre ters tasarımı nedeniyle, total ters omuz artroplastisinin farklı fizyolojik ve biyomekanik özellikleri vardır. Bu artroplastinin ameliyat sonrası başarısı, ters total omuz protezinin geliştirilmiş tasarımına bağlıdır. Tasarım başarısı, birkaç biyomekanik ve hesaplama analizi ile arttırılabilir. Bu çalışmada her iki insan omzunun; biri sağlam diğeri sağ tarafında kırığı olan, görüntü verileri, 3D Bilgisayarlı Tomografi (CT) makinesi ile dicom formatında toplanmıştır. Bu veriler, hastanın sol ve sağ omuzlarının kemik geometrisini yeniden oluşturmak için 3D tıbbi görüntü işleme yazılımına (Mimics Materilise, Leuven, Belçika) aktarılmıştır. Sağlanan 3 boyutlu geometri modeli, 3-matic (Materilise, Leuven, Belçika) yazılımı ile ters total omuz protezini oluşturmak için kullanılmıştır. Sağlam omuz ve prostetik omuzun stres dağılımı ve yer değiştirmeleri açısından karşılaştırılması için sonlu elemanlar (FE) analizi yapılmıştır. Fizyolojik vücut ağırlığı fizyolojik reaksiyon kuvveti olarak 800 N’luk bir yük uygulanmıştır. FE analizinin sonuç değerleri her iki omuz için karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda ters omuz protezli modelde 30°, 45°, 60° ve 90° açılarda kol abdüksiyondayken analiz gerçekleştirilmiştir. Ters omuz protezinin performansının analizi, protez tasarım bilgisini artırabileceği beklenmektedir.