Çimentolu Protezlerde Üretim Teknikleri, Tasarım ve Malzeme Bilgisi

1. VIII. TEMEL ARTROPLASTİ KURSU 30 - 31 MART 2012, CROWNE PLAZA OTEL - ANKARA Çimentolu Protezlerde Üretim Teknikleri, Tasarım ve Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Cemil YILDIZ GATA Ortopedi ve Travmatoloji A.D.

2. Kalça Artroplastisinin onur ödülü Sir John Charnley • En önemli buluşu • soğuk uygulamalı • akrilikçimento Giriş Tarihçe Sap&Tasarım Sap&Geometri Asetabulum Tasarım Sonuç

3. ‘‘ Çimentolu & Çimentosuz ” 1950 & 1970 Çimentolu TKP > 60 yıl Çimentolu femur Çimentolu asetabulum Giriş Tarihçe Sap&Tasarım Sap&Geometri Asetabulum Tasarım Sonuç

4. Çimentolu Protezlerde Başarı

5. Torsiyonelveaksiyelyüklerisementvekemiğeaktarmalı • Aşırıstreslerevemikrohareketeyolaçmamalı ÇİMENTOLU FEMUR • Uzunyıllarboyuncatekrarlayanyüklenmelererağmenmekanikolaraksağlamkalmalı

6. &

7. Amaç: Proksimal ve distalde semente binen yükleri azaltmaktır. Batma: 0.9-1.4 mm Retroversiyon: 0.4-0.5 mm Femoral stem fixation An engineering interpretation of the long-term outcomeof Charnley and Exeter stems. Shen G. J Bone Joint Surg [Br] 1998;80-B:754-6.

8. Amaç: Semente sıkıca bağlanıp migrasyonun önlenmesidir. Batma: 0.1- 0.5 mm Retroversiyon: 0.28-0.8 mm Early failure of precoated femoralcomponents in primary total hip arthroplasty. Ong A, Wong KL, Lai M, Garino JP, Steinberg ME. J Bone Joint Surg [Am] 2002;84-A:786-92.

9. İlk kullanılan çimentolu femoral saplar • ★ Düz sırtlı • ★ Parlak yüzeye sahip • ★ Ön arka planda distale doğru giderek incelen yapıları vardı. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

10. Daha sonra protez tasarımında bazı değişiklikler yapılmıştır... Gevşeme ilk olarak çimento ile sap arasındaki ayrılmadan başlar • Yakalık • Pürüzlü implant yüzeyi • Protezin PMMA ile kaplanması AMAÇ;sapın aşağı kaymasını önlemektir. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

11. Femoral sapa bir çok kuvvet etkide bulunmaktadır; W Makaslama Kompresyon Eğilme Torsiyon Maksimum eğilme Kompresyon S. Acker

12. YÜZEY ÖZELLİKLERİ Güçlü bir şekilde tutunan yüzeyin, yüklenme ile oluşan makaslama güçlerine karşı çok dayanıklı olması gerekir. • Çimento - sap ortak ara yüzey bağlantısındaki bozulma başarısızlıkların temel sebebi olmuştur ! Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

13. Çimento-SAP ortak yüzey bağlantısı bozulursa; İnstabilite Aşınma Debris oluşumu Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

14. Kaba yüzey + Çimentoya iyi tutunur. + Çimentoya binen yük azdır. • Gevşerse parçacık üretimi çok olur. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

15. Parlak yüzey + Çimentoya tutunma daha azdır. + Çimentoyu dolgu maddesi olarak kullanır. + Kompresyonla yük transferi olur. + Gevşerse parçacık üretimi daha az olur! In vivo surface wear mechanisms offemoral components of cemented total hip arthroplasties: the influence of wear mechanism on clinical outcome. Howell JR Jr, Blunt LA, Doyle C, et al. J Arthroplasty 2004;19:88-101. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

16. Literatür Rockborn ve Olsson aynı dizayna sahip Exeter protezlerde mat yüzeyin, parlak yüzeye göre daha fazla debris bıraktığını bildirmiştir. Aynı bulgular parlak yüzeyli Charnley protezlerin mat olanlarla karşılaştırmasında da gözlenmiştir. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

17. Çıkarım • Parlak yüzeyli sap tasarımları çimentolu uygulamalarda daha uygundur. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

18. ANCAK • İki yüzey içinde iyi sonuç bildiren yayınlar vardır… • Hangisi olursa olsun esas önemli olan iyi çimentolama tekniği ve çimentoya uygun protez seçimidir ! Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

19. MATERYAL • Co-Cr ? Titanyum ? Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Geometri Asetabulum Sonuç

20. MATERYAL • Dayanıklılığı yüksek süper alaşımlardan imal edilmelidir. • Co-Cr(elastik modülüsü fazla, proksimal çimentoya binen yük az ) • Çimentodaki stresi azaltırlar, • Abrazyona daha dirençlidirler. Metallicdebris in femoralendosteolysis in failed cemented total hip arthroplasties. Huo MH, Salvati EA, Lieberman JR, Betts F, Banal M. ClinOrthop 1992;276:157-68. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

21. TASARIM --- Sap geometrisi ✔ Çimento içindeki sapın aksiyel ve torsiyonel stabilitesi uzun dönem başarı için önemlidir. Torsiyon Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

22. TASARIM --- Sap geometrisi • Kanalı dolduran dikdörtgen biçimindeki saplar, çimento örtüsüne bakılmaksızın torsiyonel güçlere karşı belirli stabiliteye sahiptir. kemik çimento Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

23. Yuvarlak kenarlı dikdörtgen saplar ( tamamen yuvarlak olmayan ) • Rotasyonel stabiliteyi artırarak sapın çimento kütlesi ile sıkı temasının daha uzun süre kalmasını sağlar. ✔ Sapın dikdörtgen biçimindeki kesiti, çimento olmasa bile torsiyonel kuvvetlere karşı stabilite oluşturur. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

24. Literatür Orta ve distal sap bölgesinden yapılan kesitlerde; yuvarlak yüzeye sahip olan saplarda dörtköşeli yüzeye sahip olanlara kıyasla çimento örtüsünde %300 stres artışı olduğu tespit edilmiştir. Barrack RL , Orthopedics 2002 ;25 Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

25. TASARIM --- Sap geometrisi + Lateral kenar, medial kenardan daha geniş olmalı böylece proksimalde dengeli yüklenme sağlanmış olur. − Keskin kenarlar, lokal stresi artıracağından çimento da kırılmalara neden olur! Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

26. TASARIM --- Sap ve Broş geometrisi Küçük implant Kalın sement tabakası: Sementinkortikal desteği var. Sapın yok Oval broş İnce sement tabakası: Sementinkortikal desteği var . Sapın bir miktar Tam oturan implant Kalın sement tabakası: Sementinkortikal desteği zayıf. Sapın hiç yok Küçük implant Köşeli broş İnce sement tabakası: Sementin kortikal desteği zayıf . Sapın köşelerden var. Tam oturan implant Köşeli broş ve küretaj İnce sement tabakası: Sementinkortikal desteği var. Sapın köşelerden var. Tam oturan implant

27. TASARIM --- Sap boyutları • Protez saplarının genellikle 4 - 6 farklı boyutu mevcuttur. • Bu da transvers kesitte medullar kanalın %80’ inin doldurulmasına olanak sağlar, • Proksimalde 4 mm, distalde 2 mm optimal çimento kalınlığı elde edilmiş olur. %

28. TASARIM --- Sap boyutları • Sapın kanal içine sıkı oturması, mikro hareketleri önleyerek çimento ortak yüzeyini hareketsiz hale getirdiği düşünülmektedir. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

29. TASARIM --- Sap uzunluğu • Optimal uzunluk femoral kanalın boyutuna ve geometrisine bağlıdır. • Güncel çimentolu saplar 120-150 mm arasındadır. • Bu uzunluk femurun metafizine ve proksimal diafizine tespit için yeterlidir. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım Asetabulum Sonuç

30. TASARIM --- Sap uzunluğu • Sap çok uzun olur ve istmusa ulaşırsa; • Hatalı yerleştirme ve varusa gitme daha fazla olur. • Femurun normal eğimi nedeni ile uzun sap anteriora dayanabilir. • Korteks ince ise kırabilir. • Ayrıca istmusun daha altında femoral kanalın tıkaçla kapatılması güçtür. • Daha aşağılara çimento kaçabilir. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım Asetabulum Sonuç

31. TASARIM --- Ofset • Uygun olması abdüktör mekanikleri arttırır, • İç taraftaki sürtünmeyi önler. Aşırı ofset ; • Uygunsuz kesit geometrisi olan saplar üzerinde torsiyonel yükleri artırıcı etki yapar. • Berry DJ.J ARTHROPLASTY 2004;19 Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Ofset Asetabulum Sonuç

32. TASARIM --- Ofset • Ofsetin kısa olması ekleme binen yükü arttırır, • Ofsetin uzun olması sapa binen yükü arttırır ve çimentoda kırılmalara ve gevşemeye neden olur. Medial proksimal femurda sement kırılması Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Ofset Asetabulum Sonuç

33. TASARIM---Yakalık • Çimentolu yada çimentosuz implantlarda, kemik mineral dansitesinin en çok azaldığı bölge olarak proksimal medial korteksi bulmuşlardır. • Otopsiden çıkarılan femur üzerinde Moley ve ark.nın yaptığı çalışmada; Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

34. TASARIM---Yakalık • Yakalık medial kortekse binen yükü arttırır, bu da kemik rezorpsiyonunu azaltarak çimentoya binen stresi azaltır. • Yakalık konulması sapın yerleştirilme derinliğinin sabit tutulmasını sağlar. Yakalık Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

35. TASARIM --- Distal ortalayıcı • Sapın nötral yerleştirilmesi, ince çimento bölgelerinin oluşmasını engelleyerek, çimento kırılması ve gevşemesini engeller. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım Asetabulum Sonuç

36. TASARIM --- Distal ortalayıcı • Çoğu saplarda PMMA’dan yapılmış olan distal ortalayıcılar ve bazılarında da hem distal hem proksimal ortalayıcılar mevcuttur. • AMAÇ; sapın santralize olması ve çimento kütlesinin daha üniform dağılmasıdır. Medial-lateral distal Medial- lateral Ant-post Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım Asetabulum Sonuç

37. SAP --- Özet ★ Sert materyalden yapılmalıdır (co-cr). ★Parlak yüzeyli ve distali silindirik değil düz olmalıdır. ★ Keskin kenarları olmamalıdır. ★Fazla ofset çimentoya fazla yük bindirir. ★ Yeterli uzunlukta olmalıdır. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım Asetabulum Sonuç

38. Çimentolu Asetabulum

39. MATERYAL • Charnleypolitetrafloretilen’in aşırı doku reaksiyonu ve aşınmaya neden olması nedeniyle; Asetabular yüzey kaplamada, • yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) • Sonrasında da ultra-yüksek molekül ağırlıklı polietilen (UHMWPE) kullanmıştır. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-TasarımAsetabulum Sonuç

40. Literatür • Mulroy ve ark., çimentolu asetabulum 18-30 yıllık takiplerinde • %3-%23 başarısızlık • %15- %54 radyolojik gevşeme • JBJS 1990 ;72B The effect of improved cementing techniques on component loosining in total hip replacement. Mulroy RD

41. MATERYAL • PE asetabular komponentlerin ömrünü uzatmak için metal arkalıklı soketler kullanılarak asetabular kemiğe binen yük azaltılabilir mi? • PE aşınırsa metal arkalık ve çimento sökülmeden PE değiştirmeyle sorun kolayca çözülebilir mi? Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım-Geometri Asetabulum Sonuç

42. Literatür • 10 yıllık takip • Metal arkalıklı çimentolu komponentlerin • %21 revizyon • %21 radyolojik gevşeme • Sonuç: %42 BAŞARISIZLIK • JBJS 1982; 64A

43. TASARIM --- Yuva Yapısı • Kalın duvarlı polietilen yuva • Stabiliteyi artırmak için dış yüzeye dikey ve horizontal yivler • Ameliyat sonrası grafide pozisyonun görülmesi için tel işaret Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-Tasarım Asetabulum Sonuç

44. TASARIM --- PMMA Aralayıcılar • 3 mm yüksekliğinde, soket dışındaki PMMA aralayıcılar düzgün bir çimento örtüsü sağlarlar. • Kötü dağılımı ve ince çimentolamayı önlerler. Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-TasarımAsetabulum Sonuç

45. TASARIM --- Boyut Polyethylene Cup Cat. No. O.D. I.D. 7135-2240 40 mm 22 mm 7135-2243 43 mm 22 mm 7135-2246 46 mm 22 mm 7135-2249 49 mm 22 mm 7135-2252 52 mm 22 mm 7135-2255 55 mm 22 mm 7135-2258 58 mm 22 mm 7135-2261 61 mm 22 mm 7135-2846 46 mm 28 mm 7135-2849 49 mm 28 mm 7135-2852 52 mm 28 mm 7135-2855 55 mm 28 mm 7135-2858 58 mm 28 mm 7135-2861 61 mm 28 mm 7135-3249 49 mm 32 mm 7135-3252 52 mm 32 mm 7135-3255 55 mm 32 mm 7135-3258 58 mm 32 mm 7135-3261 61 mm 32 mm Giriş Tarihçe Sap&Tarihçe-Yüzey-Materyal-TasarımAsetabulum Sonuç

46. Literatür • Ranavat ve ark • Eski jenerasyon çimentolama ile 10 yıl içinde gevşemeyi %14 • Modern çimentolama ile 5 yıl sonunda başarısızlığı %0 • Orthop. Clin. North. Am 1998;19

47. Literatür Modern çimentolama teknikleri; • femoral taraftaki aseptik gevşemeyi azaltmış olsa da asetabular taraftaki aseptik gevşemenin azaltılması üzerine önemli bir etkisi olmamıştır. Mulroy RD. The effect of improved cementing techniques on component loosining in total hip replacement , JBJS 1990 ;72B.

48. Nasıl seçeceğiz? • Hastanın ihtiyacı • Beklenen dayanma süresi ve hastanın aktivitesi • Kemiğin kalitesi ve çapı • İmplantın kolay elde edilebilirliği • Cerrahın tecrübesi İmplant seçiminde önemli noktalar

49. ASETABULUM --- Özet ★ Yaşlı ve beklentinin az olduğu ★ Tümör rezeksiyonu yapılan ★ Revizyon ★ Asetabulum çimentosuz fiksasyona uygun değil • Genç aktif hasta Çimentosuz Çimentolu asetabulum

50. Sunumatekrarbakabilirsiniz: www.turkortopedi.com Prof. Dr. Cemil Yıldız cyorto@yahoo.com