Omurga cerrahisinde elektromekanik kılavuz sisteminin geliştirilmesi

Abstract

İnsan vücudunda, doğuştan veya sonradan meydana gelen kemik deformiteleri çoğunlukla implant ile tedavi edilmektedir. Yapılan cerrahi müdahaleye göre bazı implantların, kemiğe tespit edilmesi gerekmektedir. Bu tespit işlemi hali hazırda kullanılan implant aparatları ile çok sağlıklı ve rahat bir şekilde yapılamamaktadır. Bu yüzden sıklıkla skopi altında yapılan ameliyat; cerrah, ameliyat personeli ve hasta için risk teşkil etmektedir. Bu çalışmada, omurga cerrahisinde omur cisimlerine cerrahi olarak yapılacak işlemlerin minimal invaziv operasyon ve kılavuzlama sistemi ile daha hassas uygulanmasına imkan verebilecek kılavuz sistemlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla; motor ve el tahrikli elektromekanik sistem, minimal radyasyonla ve maksimum hassasiyetle çalışacak şekilde polietilen bir omurga kılavuz sistemi tasarlanmış ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Omurga kılavuz sisteminin polimer bazlı prototipi ve polietilen prototipinin imalatı laboratuarımız bünyesinde bulunan 3 boyutlu yazıcı, torna ve freze tezgahlarda gerçekleştirilmiştir. Mukavemet testleride Solidworks 2010 programı kullanılarak sonlu elamanlar yöntemiyle analiz edilmiştir. Sonuç olarak, geliştirdiğimiz omurga navigasyon sistemi için yapılan gerilme-deplasman testi sonucu sistem kapalı haldeyken gerilme değeri 19.50 N/mm2 (MPa), deplasman değeri 5,17223 mm olarak ölçülmüştür. Sistem açık haldeyken yapılan gerilme-deplasman testi sonucu gerilme değeri 35.04 N/mm^2 (MPa), deplasman değeri 15.4786 mm olarak hesaplanmıştır. Congenital or acquired bone deformations in human body are treated by implant materials more often. Some implants must be fixed to bone depend on surgical treatment. The fixation operation can't performed safely and comfortably by current implantation apparatus. Thus surgical operations carried out with scopy are risky for surger, medical stuff and patient. In this study we aimed improvement of guide systems that will allow sensitive applicatıons by minimal invasive operations and guidance system used in surgical operations on vertebras in spine surgery. For this purpose, motor or hand driven polyethylene spine guide system worked by minimal radiation and maximum sensitivity was design and produced. Manufacturing of Polymer based prototype and polyethylene prototype of spine guide system was performed by 3D printer, milling and turning machine in our biomechanics laboratory. Strength tests were analyzed by finite elements methods of Solidworks 2010 software. In conclusion as results of stress-displacement test performed for spine navigation system that we improved, stress value was 19.50 N/mm2 (MPa) and displacement value was 5,17223 mm in zero position of navigation system. When system was in maximum length position, stress value was 35.04 N/mm2 (MPa) and displacement value was 15.4786 mm as results of stress-displacement test.