Pelvis kırıklarında tespit yöntemlerinin karşılaştırılmasında sonlu eleman pelvis modelinin geliştirilmesi

Further development of our finite element pelvic model to compare fixation methods for pelvic fractures

Zsolt VENDEGH, Karoly VARADI, Gergely SZTRINKAI, Tamas BODZAY, Sandor PAJOR, Peter ERDÖS, Zoltan JONAS

Abstract

Objectives: In this study, we aimed to create a realisticmodel which is suitable for computerized simulation of anykind of fractures and provides reliable results.Patients and methods: We used a plastic pelvic modelto construct advanced specimens. The data were retrievedfrom the computed tomography scans of a healthy pelvis. Ageometrically exact model by the means of three-dimensionalscanning of the plastic pelvis was obtained. The materialproperties of the bony parts based on the data retrieved fromthe computed tomography scans were modified. The pelvis wasdivided into distinct segments and the proportion of the corticaland cancellous bone substance in each segment were determinedto make the material properties accurate. In the validation of thepelvic model, a type C pelvic injury was simulated and thefracture of the sacrum and the symphyseolysis were stabilizedwith plates. These data were compared with those of previouslyperformed cadaver experiments.Results: Based on the simulation performed on the new model,the shift values between the fragments of the broken sacrumapproximated the reported values of our cadaver experimentsand also arising strains remained in the tolerable interval.Conclusion: Our new finite element pelvic model representsthe pelvis more accurately than the former one. As thevalidation of the model was successful, it is suitable forcomputerized simulation of any kind of fractures offeringreliable results.

Özet

Amaç: Bu çalışmada her türlü kırığın bilgisayarlı simülas- yonuna uygun olan ve güvenilir sonuçlar veren gerçekçi bir model yaratıldı. Hastalar ve yöntemler: İleri numune elde edebilmek için plastik bir pelvis modeli kullanıldı. Veriler sağlıklı bir pelvisin bilgisayarlı tomografi taramasından elde edildi. Üç boyutlu plastik pelvis taraması ile geometrik olarakkesin bir model oluşturuldu. Bilgisayarlı tomografi taramalarından elde edilen verilere göre kemikli kısımların materyal özellikleri modifiye edildi. Pelvis farklı segmentlere ayrıldı ve materyal özelliklerinin doğru olması için her segmentte kortikal ve kansellöz kemik maddesinin oranı tayin edildi. Pelvis modelinin doğrulanmasında, tip C pelvis hasarının simülasyonu yapıldı ve sakrum kırığı ve semfizyoliz plaklar ile stabilize edildi. Bu veriler daha önceki kadavra deneylerinden elde edilen veriler ile karşılaştırıldı. Bulgular: Yeni model üzerinde yapılan simülasyona göre, sakrum kırığının fragmanları arasındaki kayma değerleri, kadavra deneylerinde bildirilen değerlere yakındı ve artan gerilme tolere edilebilir aralıkta kaldı. Sonuç: Yeni sonlu eleman pelvis modelimiz, eski modele göre, pelvisi daha doğru yansıtmaktadır. Modelin doğrulaması başarılı olduğundan, güvenilir sonuçlar ile buyöntem her türlü kırığın bilgisayarlı simülasyonu için uygundur.