Kemik osteotomilerinin piezo-uçların mekanik özellikleri üzerindeki etkilerinin karşılaştırılması: Deneysel bir çalışma

Giriş ve Amaç: Bu çalışmadaki amacımız; farklı sayıda osteotomi gerçekleştiren piezo-uçların nano-sertlik, elastisite modülü ve yüzey pürüzlülüğü gibi mekanik özellikleri ile aşınma düzeylerinin kesi performansı üzerindeki etkilerini karşılaştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Çalışmada 3'ü kontrol, 28'i ise test amaçlı olmak üzere 31 adet piezo-uç kullanıldı. Test grubundaki uçlar farklı sayıda kesi yapmak üzere 4 gruba ayrıldı. Bu gruplar, 4 kesi grubu (7 adet uç), 8 kesi grubu (7 adet uç), 16 kesi grubu (7 adet uç) ve 32 kesi grubu (7 adet uç) şeklinde oluşturuldu. Osteotomiler 1-3 yaş aralığındaki taze kesilmiş sığırın sağ ve sol 6. ve 7. kostalarından elde edilen kemik blokları üzerinde gerçekleştirildi. Her bir kostadan 40 mm uzunluğunda 7 eşit kemik bloğu elde edildi. 4 kaburgadan elde edilen 28 adet kemik bloğu arasından osteotomi grupları için 4 kemik bloğu seçildi. Kemik blokları üzerine 10 mm uzunluğunda ve birbirine 2 mm uzaklıkta 15 kılavuz çizgi çizilerek sıralı bir şekilde numaralandırıldı. Uçların hangi kesiyi yapacağı rastgele belirlendikten sonra, her gruptan alınan bir uç ile kemik bloğu üzerinde 10 mm uzunluğunda ve 4,5 mm derinliğinde osteotomiler gerçekleştirildi. Böylelikle her bir kemik bloğu üzerinde 4 kesi grubundaki uç ile 1, 8 kesi grubundaki uç ile 2, 16 kesi grubundaki uç ile 4 ve 32 kesi grubundaki uç ile 8 adet kesi gerçekleştirildi. Osteotomi sırasında ortalama kesi süreleri kaydedildi. Osteotomi grubunda yer alan uçların osteotomi öncesi ve sonrası taramalı elektron mikroskop görüntüleri elde edildi ve iki görüntü üst üste çakıştırılarak uçlarda meydana gelen aşınma miktarları hesaplandı. Nanoindentasyon ile uçların nano-sertlik, elastisite modülü ve yüzey pürüzlülüğü analiz edildi. Osteotomi gruplarına ilişkin nanoindentasyon değerleri kontrol grubu ile kıyaslandı. Bulgular: Piezo-uçların nano-sertlik değerlerinde osteotomi sayısına bağlı olarak istatistiksel açıdan anlamlı bir artış gözlendi (p=0,007). Kullanım sıklığına bağlı olmaksızın kullanım durumu ile ilişkili olarak tüm osteotomi gruplarındaki uçların elastisite değerlerinin kontrol grubuna nazaran anlamlı şekilde arttığı belirlendi (p=0,007). Osteotomi sayısına bağlı olarak uçların kullanım sıklığı ile yüzey pürüzlülüğü arasında doğrusal bir ilişki elde edildi. Kullanım sıklığı artıkça yüzey pürüzlülüğünde anlamlı bir artış meydana geldi (r=0,961; p=0,001). Benzer şekilde, uçların kullanım sıklığı ile aşınma miktarları arasında pozitif korelasyon tespit edildi (r=0,833; p=0,001). Uçların yüzey pürüzlülüğü ve aşınma miktarları arasında güçlü bir korelasyon saptandı (r=0,847; p=0,001). Piezo-uçların kullanım sıklığı ile birlikte ortalama kesi sürelerinde istatistiksel açıdan anlamlı düzeyde artış gözlendi (p=0,01). Sonuç: Sığır kemiği üzerinde gerçekleştirilen deneysel çalışmanın verilerine göre, kesi sayısının artması ile piezo-uçların mekanik ve fiziksel özelliklerinde kayda değer değişiklikler olduğu, buna bağlı olarak kesi performanslarının etkilendiği sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kesi performansı, Nanoindentasyon, Osteotomi, Piezo-uç