Johdanto: Isossa-Britanniassa ja Euroopassa kirurgit käyttävät yleensä ohuempaa sementtivaippaa kuin yhdysvaltalaiset kirurgit reisiosan koko lonkan tekonivelleikkauksessa (thr). Tämän tutkimuksen tavoitteena oli vertailla sementtivaipan eri paksuuksien suorituskykyä Äärellisten elementtien analyysin avulla. Vertailumenetelminä voidaan käyttää sementin halkeilua, vajoamista, siirtymää ja stressisuojausta. Tässä tutkimuksessa käytämme lineaaris-elastista mallia implantoidusta reisiluusta, joka antaa ennusteen sementtivaipan ja reisiluun aivokuoren rasituksista. Nämä toimenpiteet antavat viitteitä sementin halkeilun ja luuston häviämisen suhteellisista nopeuksista stressisuojauksen vuoksi. Arvioidaksemme mallimme luotettavuutta, kun edustamme potilaita, joilla on eri luutiheydet, käytämme erilaisia luunjäykkyyksiä.
menetelmä: Kaksi saman luovuttajan reisilihaksen ruumista mitoitettiin, sulatettiin ja istutettiin identtisillä muovisilla reisilihaksen komponenteilla stanmoren lonkkajärjestelmän tavanomaisen kirurgisen tekniikan mukaisesti. Yksi valmistettiin käyttämällä UK raspeja, yli-reaming by ~2mm, toinen käyttäen US rasps, yli-reaming by ~5mm. Serial CT-skannauksia käytettiin luomaan kolmiulotteisia geometrisia malleja implantoidusta femora. Kaksi äärellistä elementtisilmää rakennettiin käsin MSC: ssä. Marc finite element-ohjelmisto, joka sisältää aivokuoren ja syöpyvän luun, luun sementin ja proteesin. Jokainen malli koostui 10 000 kahdeksannupaisesta tiilielementistä, joissa oli täysin sidottu varsi-sementti-liitäntä. Paksujen ja ohuiden sementtimuovien paksuudet olivat vastaavasti 2,5 mm ja 1,0 mm alueilla, joissa paksuuteen vaikuttaa raspin koko. Mallit olivat identtisiä distaalisessa medullaarikanavassa. Kortikaalinen luu oli mallinnettu poikittain isotrooppiseksi, pitkittäinen ja poikittainen moduli olivat 17,0 ja 11,5 GPa. Luusementin modulus oli 2,7 GPa. Lastausolosuhteet valittiin edustamaan kävelyn kantapään iskuvaihetta. Jotta voitiin arvioida potilaiden luuntiheyden vaihtelun vaikutusta, luustomoduuli vaihteli välillä 0, 06-2, 90 GPa.
tulokset: Ekvivalenttista stressiä tutkittiin aivokuoren ulkopinnalla ja sementtivaipan sisäpinnalla. Alimmat aivokuoren luustojännitykset olivat proksimaalisia ja suurimmat sementtijännitykset proteesin distaalisen kärjen ympärillä. Proksimaalisessa aivokuoressa havaittiin suurempia ekvivalentteja jännityksiä mediaalisesti ja lateraalisesti paksulla sementtivaipalla. Distaalisesti paksussa sementtivaipassa havaittiin pienempiä sementtijännityksiä. Korkeimmilla cancellous-moduuleilla näiden kahden mallin välillä ei ollut juurikaan eroa. Kun tämä modulus pieneni, mallien väliset stressierot tulivat selvemmiksi. Kaikkien cancellous luun moduli, huippu distaalinen sementti jännitykset olivat pienempiä ja vähintään proksimaalinen calcar jännityksiä suurempi paksu sementti vaipan.
Keskustelu: proksimaalinen stressisuojaus oli suurin kalkaarissa, mikä oli sopusoinnussa kliinisten löydösten kanssa. Paksumpi sementti vaipan johti vähemmän stressiä suojaus tällä alueella. Sementtijännitykset, jotka olivat korkeimmillaan proteesin distaalisen kärjen ympärillä, olivat suurempia ohuessa sementtivaipassa. Tämä viittaa siihen, että sekä halkeilua että luun resorptiota tapahtuu enemmän ohuissa sementtisankoissa. Vaikka tämä havainto on havaittu eri luunjäykkyysalueilla, se koskee erityisesti potilaita, joiden luuntiheys on alhainen.
