Metalik biyomalzemelerin değerlendirilmesinde risk temelli bir karar modeli önerisi

Metalik biyomalzemeler, ortopedik uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu biyomalzemelerin ortopedik cerrahideki ana rolü, kemik ve eklem işlevlerini eski haline getirmek ve mevcut bir ağrıyı gidermektir. Metalik biyomalzemelerin insan vücudunda uzun vadeli etkinliği için metallerin yüksek korozyon direnci, çekme dayanımı ve aşınma direnci gibi arzu edilen özelliklere sahip olması gerekir. Biyomedikal uygulamaların başarısı ve risklerin azaltılması/önlenmesi, malzeme özelliklerinin incelenmesi ile ilişkilidir. Metalik biyomalzemelerin kendine has özellikler içermesi ve maruz kaldıkları biyolojik ortamın agresif ve hassas olması nedeniyle bu malzemelerin doğru bir şekilde değerlendirilmesi ve seçimi önem kazanmıştır. Diğer karar verme alanlarında olduğu gibi biyomalzeme inceleme sürecinde de bazı sorunlar ve riskler belirir. Bu bağlamda, bilinçli ve doğru kararlar almak bir risk analizini gerektirir. Hata türleri ve etkileri analizi (HTEA), risk analiz araçları arasında en geniş çapta benimsenen etkili yöntemlerdendir. HTEA yöntemi, potansiyel hataları ve zorlukları değerlendirmek ve önlemek için uygulanabilir. HTEA, karar elemanlarını önceliklendirmek için üç risk faktörünün (şiddet, olasılık ve fark edilebilirlik) değerlerini çarparak risk öncelik katsayıları hesaplar. Ancak, klasik HTEA'da belirsiz risk bilgilerinin ifade edilmesi zordur ve hata türlerinin önceliklendirilmesine yönelik bazı sınırlamalar mevcuttur. Çok kriterli karar verme tekniği ve bulanık küme teorisi daha etkin bir risk değerlendirme ve yönetimi sağlama amacıyla HTEA'ya entegre edilebilir. Bu çalışmada, aralıklı tip-2 bulanık analitik hiyerarşi prosesi (AHP), aralıklı tip-2 bulanık HTEA ve aralıklı tip-2 bulanık ortalama çözüm uzaklığına göre değerlendirme (EDAS) yöntemlerini bütünleştiren bir karar verme yaklaşımı ile metalik biyomalzemeler sınıfı altında yer alan paslanmaz çelik, titanyum ve kobalt-krom alaşımları incelenmektedir. Literatür araştırması ve uzman görüşleri doğrultusunda altı ana kriter, otuz bir alt kriter ve üç risk faktörü belirlenmiştir. Aralıklı tip-2 bulanık AHP kriter ve faktör ağırlıklarını ortaya çıkarırken, aralıklı tip-2 bulanık HTEA'nın sağladığı risk öncelik katsayıları aralıklı tip-2 bulanık EDAS ile analiz edilmektedir. Risk faktörleri için elde edilen sıralama düzeni şiddet > fark edilebilirlik > olasılık şeklindedir. Ana kriterler için elde edilen önem ağırlıklarına göre biyolojik özellikler en öncelikli gruptur. Ayrıca, ekonomik özellikler grubu içerisinde maliyet, tasarım ve üretim özellikleri grubu içerisinde uyumluluk, mekanik özellikler grubu içerisinde çekme mukavemeti, fiziksel özellikler grubu içerisinde boyutsal kararlılık, kimyasal özellikler grubu içerisinde korozyon direnci, biyolojik özellikler grubu içerisinde ise enfeksiyon öncelikli alt kriterlerdir. Global önem ağırlıklarına göre enfeksiyon, kanserojenlik ve çekme mukavemeti en öncelikli karar kriterleridir. Malzemelerin öncelik sıralaması ise titanyum > paslanmaz çelik > kobalt-krom alaşımları şeklindedir. Bu sıralama sonucuna dayanarak, titanyumun en iyi malzeme seçeneği olduğu söylenebilir. Bu çalışma, metalik biyomalzemelerin incelenmesi için geniş bir çerçeve ve risk temelli bir karar verme yaklaşımı sunmaktadır. Mevcut çalışma, farklı alternatiflerin değerlendirilmesinde ve seçiminde etkili ve bilinçli kararlar almak için bir yol haritası sunmaktadır.