- / -

- / -

Τα κατάγματα του άνω πέρατος του μηριαίου αποτελούν μία από τις πιο συχνές κακώσεις κυρίως της τρίτης ηλικίας. Με την αύξηση του ορίου ζωής και την αύξηση των τροχαίων και εργατικών ατυχημάτων επόμενο ήταν να αυξηθεί και η συχνότητα των καταγμάτων αυτών. Η επικράτηση της χειρουργικής έναντι της συντηρητικής θεραπείας, είχε ως αποτέλεσμα την εμφάνιση ολοένα και περισσότερων συστημάτων οστεοσύνθεσης. Αυτό είχε σαν συνέπεια να παρουσιάζονται και περισσότερες επιπλοκές κυρίως μηχανικής αποτυχίας από τα διάφορα συστήματα οστεοσύνθεσης. Η παρατήρηση αυτή από διεθνές ανακοινώσεις αλλά και από περιστατικά της κλινικής μας εκίνησαν το ενδιαφέρον σύγκρισης διαφόρων συστημάτων οστεοσύνθεσης για την αντιμετώπιση των καταγμάτων αυτών. Στα πλαίσια αυτής της προσπάθειας παρουσιάζεται αυτή η εργασία που αναφέρεται σε συγκριτική μελέτη 120 καταγμάτων του άνω πέρατος του μηριαίου τα οποία αντιμετωπίστηκαν με τρία διαφορετικά συστήματα. Τα συστήματα αυτά είναι το Trochanteric Gamma Nail η ΑΜΒΙ και το Proximal Femoral Nail. Με κάθε μέθοδο αντιμετωπίστηκαν 40 κατάγματα. Μεταξύ των τριών μεθόδων δεν υπάρχουν στατιστικές διαφορές στον χρόνο ακτινοβολίας, την απώλεια αίματος, στις γενικές και ειδικές ΜΤΧ επιπλοκές, τον χρόνο νοσηλείας και τον χρόνο πώρωσης των καταγμάτων. Στατιστική διαφορά υπέρ του TGN και της ΑΜΒΙ έναντι του PFN υπάρχει στον χρόνο χειρουργείου και τις διεγχειρητικές επιπλοκές. Τα δύο ενδομυελικά συστήματα πλεονεκτούν στον χρόνο άμεσης ΜΤΧ φόρτισης και στον ταχύτερο χρόνο αποκατάστασης των ασθενών. Το ΑΜΒΙ παραμένει μία ελκυστική λύση για την αντιμετώπιση των ασταθών καταγμάτων του άνω πέρατος του μηριαίου, συν το γεγονός του χαμηλότερου κόστους σχετικά με το TGN και PFN. Τεχνικά σφάλματα κατά την τοποθέτηση του PFN ήταν αιτία για τον μεγαλύτερο χειρουργικό χρόνο και τις διεγχειρητικές επιπλοκές του PFN. Πιστεύουμε ότι το σύστημα PFN μπορεί να χρησιμοποιηθεί και αυτό για την αντιμετώπιση των παραπάνω καταγμάτων εφ όσον εφαρμόζεται από χειρουργούς με εμπειρία στην ενδομυελική ήλωση. Προς αποφυγή του Z-effect θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν μικρές αλλαγές στον ήλο. Το TGN φαίνεται να υπερέχει ελαφρώς των άλλων δύο συστημάτων χωρίς όμως στο σύνολο να υπάρχουν στατιστικές διαφορές. Καταλήγουμε ότι και τα τρία παραπάνω συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση των καταγμάτων του άνω πέρατος του μηριαίου. Ποιο σύστημα οστεοσύνθεσης θα τοποθετείται, εξαρτάται και από την εμπειρία την οποία έχει ο χειρουργός με το συγκεκριμένο σύστημα. / Proximal femoral fractures are some of the commonest injuries in the elderly. Their incidence is increased analogue to greater living expectations and increasing rate of work and traffic accidents. The overall acceptance of surgical treatment for these injuries led not only to the development of several systems for internal fixation but give also raise to higher rate of complications, especially those related to the implant design and its mechanical properties. These considerations, as they presented in the national literature, among with our experience of managing proximal femoral fractures led as to conduct a prospective, comparative study. This clinical trial refers to 120 fractures of the inter-trochanteric region that treated with 3 different implants: the TGN, the AMBI and the PFN. Each group was consisted of 40 patients. There were not statistical important differences between the tree groups regarding the mean fluoroscopic time, mean blood loss, averaged hospitalization period and time to union. There was a statistically important difference in the mean operative time and intraoperative complications for the PFN in comparison with TGN and AMBI systems. The intramedullary implants have significant advantages in both early weight-bearing and shorter rehabilitation time. AMBI remains the gold standard for the treatment of unstable hip fractures and is cheaper than the other two implants. An improper use of the PFN system was the reason for the most complications and the longer operation time of the device. At present we consider that the PFN is an accepted minimally invasive implant for unstable proximal femoral fractures in the hands of experienced surgeons. Future modification of the implant to avoid Z-effect phenomenon, should reduce its high complication rate. TGN seem to be superior from the other two implants but no statistical important advantages were found.

Αναπτύχθηκε διάταξη μέτρησης μηχανικών ιδιοτήτων μαλακών ιστών κυλινδρικού σχήματος. Η διάταξη αποτελείται από: 1. Υδατόλουτρο μέσα στο οποίο ανάρτάται ο μαλακός ιστός. 2. Συσκευή μεταβολής της πίεσης στο εσωτερικό του αυλού του ιστού. 3. Αισθητήρες πίεσης στον αυλό, μηχανικής τάσης στα άκρα και μέτρησης διαμέτρου του ιστού. 4. Πρόγραμμα ελέγχου της διάταξης και διεξαγωγής πειραμάτων σε περιβάλλον LabView. 5. Συλλογή προγραμμάτων επεξεργασίας των μετρήσεων στο περιβάλλον Origin. / A device for the measurement of the mechanical properties of tubular soft tissue was developed. The device is composed of: 1. A bath within which the tissue is fixed. 2. Syringe pump to control the pressure inside the lumen of the tissue. 3. Lumen pressure sensor, axial force sensor and tissue diameter meter. 4. Program for the control of the device and the execution of experiments created in LabView. 5. Colection of programs to process the data within the Origin environment.

- / -

- / -

- / -

H θεραπεία των καταγμάτων της γωνίας της κάτω γνάθου είναι αμφιλεγόμενη και παραμένει ένα θέμα διαρκούς αντιπαράθεσης στη διεθνή βιβλιογραφία. Οι τρισδιάστατες μίνι πλάκες (3D) είναι σχετικά καινούργιες και υποστηρίζεται ότι εμφανίζουν βελτιωμένη μηχανική συμπεριφορά, χωρίς όμως να υπάρχουν βιβλιογραφικά δεδομένα ή κλινικές έρευνες που να υποστηρίζουν τη χρήση τους. Σκοπός της μελέτης αυτής είναι να αξιολογηθούν δύο τρισδιάστατα μίνι συστήματα οστεοσύνθεσης και να συγκριθούν με αντίστοιχα κλασικά συστήματα μίνι πλακών που χρησιμοποιόυνται ευρέως στην κλινική πράξη. Υλικό-Μέθοδος: Συνθετικές κάτω γνάθοι χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση των τρισδιάστατων συστημάτων οστεοσύνθεσης, σε σύγκριση με τέσσερα ακόμα συστήματα. Οι ομάδες μελέτης ήταν οι εξής: Ομάδα 1 Mία 3D μίνι πλάκα2x2 οπές, τετράγωνη 2.0mm Ομάδα 2 Mία 3D μίνι πλάκα4x2 οπές, ορθογώνια, 2.0mm Ομάδα 3 Σύστημα δύο πλακών, 4 οπές, ευθείες, 2.0mm & 1.6mm Ομάδα 4 Mια μίνι πλάκα, 4 οπές, ευθεία με διάστημα, 2.0mm Ομάδα 5 Σύστημα δύο πλακών, 4 οπές, ευθείες, 2.0mm & 1.6mm Ομάδα 6 Μια πλάκα κατάγματος (fracture plate) 6 οπές, γωνία 140ο, 2.0mm Κάθε ομάδα υποβλήθηκε σε φόρτιση στην πρόσθια τομική περιοχή και στην σύστοιχη με το κάταγμα γομφιακή περιοχή, μέσω ενός μηχανήματος εφαρμογής τάσης (Monsanto Tensometer 20). Έγινε μέτρηση και καταγραφή του κενού στο άνω όριο του κατάγματος καθώς επίσης και μετρήσεις τιμών ακαμψίας (stiffness) για κάθε τύπο φόρτισης ξεχωριστά. Υπολογίστικαν οι μέσες τιμές και οι σταθερές αποκλίσεις των παραπάνω τιμών και ακολούθως έγινε στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων με χρήση του απλού t-test. Στατιστικά σημαντικά θεωρήθηκαν αποτελέσματα με p< 0,05 %. Αποτελέσματα: Κατά τη φόρτιση της ομόπλευρης προς το κάταγμα γομφιακής περιοχής η στατιστική ανάλυση ανέδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων. Κατά τη φόρτιση της πρόσθιας τομικής περιοχής δεν αναδείχθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Το κενό στο άνω χείλος του κατάγματος ήταν οριακό σε τέσσερα από τα συστήματα που εξετάστηκαν. Συμπεράσματα: Με βάση το πειραματικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε η ομάδα 1 (τετράγωνη 3D) εμφάνισε την καλύτερη εμβιομηχανική συμπεριφορά. / Therapy of mandibular angle fractures is controversial and is still a subject of continuous interest in international literature. Three dimensional (3D) mini plates are relatively new, with no biomechanical or clinical studies to support their use. The aim of this study is to comparatively evaluate the use of two 3D mini plating systems for the treatment of mandibular angle fractures, with mini plates used in ordinary clinical practice. Materials and Methods: Synthetic mandible replicas were used to evaluate the effectiveness of the 3D plates along with four other mandibular angle plating techniques. The plating techniques consisted of: 1. A 3D miniplate (2x2 holes, square, 2mm) 2. A 3D miniplate (6x2 holes, curved, 2mm) 3. Two plate system (four hole, straight, 2mm,placed at the lateral oblique ridge and 1,6mm) 4. One single miniplate (four hole, straight, 2mm) 5. Two plate system (four hole, straight, 2mm,placed in the buccal aspect of the lateral oblique ridge and 1,6mm) 6. A fracture plate (six hole, curved). Each group was subjected to incisal and homolateral molar region loading by a tensile materials testing machine (Monsanto Tensometer 20). Load stiffness values and peak measurements of the fracture gap distraction at the superior aspect of the mandible were measured. The mean values (± standard deviation) were derived and compared using students t-test, with statistical significance set at p<0.05. Results: For homolateral molar loading, statistically significant differences existed within groups (P<0, 05). For incisal edge loading, no statistically significant differences were found for stiffness among the fixation methods tested. Gap distraction at the superior aspect of the mandible was limited for four of the groups tested. Conclusion: Under the conditions tested the 3D square plate system provided the most favourable mechanical behaviour.

Τα τροχαντήρια ενδομυελικά εμφυτεύματα τύπου Fi χρησιμοποιούνται σε περιπτώσεις μη σταθερών διατροχαντήριων καταγμάτων του ισχίου. Από κλινικής άποψης, δύο βασικά προβλήματα που αφορούν την αποτελεσματικότητα της χρήσης του ενδομυελικού εμφυτεύματος τύπου Fi είναι: ποια είναι η βέλτιστη θέση εισαγωγής της περιφερικής βίδας και το εάν πρέπει να χρησιμοποιηθεί μία περιφερική βίδα ή ένα ζεύγος περιφερικών βιδών. Προκειμένου να μελετηθούν οι επιδράσεις αυτών των δύο παραμέτρων, ένα σύνολο απλοποιημένων και πλήρως ολοκληρωμένων μοντέλων μοντέλων αναπτύχθηκαν και αναλύθηκαν με τη Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων (ΜΠΣ). Η ανάλυση με χρήση της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων (ΜΠΣ) μπορεί να δώσει σημαντικές πληροφορίες που αφορούν στην ευαισθησία της συμπεριφοράς του εμφυτεύματος σε σχέση με τα άλλα τμήματα της κατασκευής του εμφυτεύματος (ήλος, lag βίδα, περιφερική βίδα). Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η εύρεση της επίδρασης της θέσης της περιφερικής βίδας (των θέσεων των περιφερικών βιδών) στη μηχανική συμπεριφορά του συναρμολογήματος μηριαίου οστού/ενδομυελικού ήλου, όταν: 1.έχει ολοκληρωθεί η ενδομυελική οστεοσύνθεση 2.έχει διαγνωσθεί τυπικό διατροχαντήριο κάταγμα τύπου 31-Α1.3 κατά Müller AO/ASIF. / Trochanteric Fi-nail intramedullary fixation devices are used in cases of unstable intertrochanteric hip fractures. From a clinical point of view, two questions of high importance concerning the efficiency of the Fi-nail approach refer to where to put the distal screws and whether a single distal screw or a pair of distal screws should be used. In order to disclose the effect of those two parameters, a series of models were developed and then analyzed with the Finite Element Method (FEM). Finite element analysis can offer valuable information concerning the sensitivity of the implant’s behaviour in relation to the other parts of the implant’s structure (nail, lag screw, distal screw). The aim of this study is to examine the influence of the distal screw’s position in the mechanical behaviour of the femur/Fi-nail assembly: 1.when the intramedullary osteosynthesis has already been completed (case of healed femur) 2.when a typical intertrochanteric fracture (type 31-Α1.3, according to Müller AO/ASIF) has been diagnosed.

Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η μελέτη της εξέλιξης της νόσου της οστεοπόρωσης στη σπονδυλική στήλη με τη χρήση της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων. Συγκεκριμένα, μοντελοποιείται η εφαρμογή θλιπτικού φορτίου στον δωδέκατο θωρακικό σπόνδυλο ασθενούς με οστεοπόρωση σε δύο διαδοχικές καταστάσεις – πριν και ένα χρόνο μετά την χορήγηση φαρμακευτικής αγωγής. Επιπλέον, κατά τη μελέτη, δοκιμάστηκαν διαφορετικές αποδόσεις μηχανικών ιδιοτήτων (μέτρο ελαστικότητας και βαθμός ανισοτροπίας) στο οστό, αρχικά στο μοντέλο ενός υγιούς σπονδύλου και στη συνέχεια στο εν λόγω μοντέλο του οστεοπορωτικού. Όλα τα μοντέλα κατασκευάστηκαν με την ίδια μεθοδολογία. Η σύγκριση τόσο των δύο καταστάσεων της νόσου, όσο και των διαφορετικών αποδόσεων των μηχανικών ιδιοτήτων, γίνεται βάσει των ισοδύναμων Τάσεων και Παραμορφώσεων κατά von Mises και των Μετατοπίσεων κατά τον οβελιαίο άξονα z. Οι υπό εξέταση μέγιστες τιμές των προαναφερθέντων μεγεθών που προκύπτουν από την ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, παρουσιάζουν μείωση στη δεύτερη κατάσταση. Επιπλέον, τα αποτελέσματα της διαφορετικής απόδοσης μηχανικών ιδιοτήτων, μαρτυρούν ότι ο βαθμός ανισοτροπίας και ο τρόπος συσχέτισης του μέτρου ελαστικότητας με την οστική πυκνότητα, επηρεάζουν το αποτέλεσμα της μηχανικής ανάλυσης. Παρόλα αυτά, η συγκριτική αξιολόγηση των δύο διαδοχικών καταστάσεων του σπονδύλου δεν φαίνεται να επηρεάζεται από τον τρόπο ορισμού των μηχανικών ιδιοτήτων. Γενικά, η αλλαγή που παρατηρείται στις αξονικές τομογραφίες της δεύτερης κατάστασης σε σχέση με την πρώτη σε συνδυασμό με τη μεταβολή των υπό εξέταση μεγεθών, ιδιαίτερα της ισοδύναμης Παραμόρφωσης κατά von Mises, οδηγούν στο συμπέρασμα ότι στη δεύτερη κατάσταση ο υπό εξέταση σπόνδυλος καταπονείται λιγότερο που σημαίνει ότι η ακολουθούμενη φαρμακευτική αγωγή έχει θετικά αποτελέσματα. / The purpose of this master thesis is to perform a computational (finite element, FEM) study on the progress of the spinal osteoporosis, between two sequential examinations consisting of CT scanning. For this purpose, two finite element models of the twelfth thoracic vertebra of a patient with osteoporosis were created, one for every examination – before and one year after the prescription of medication – and compression loading was simulated. Moreover, a material sensitivity study has taken place, first on a FE model of a healthy vertebra and then on the two models of the osteoporotic one. All FE models were created with the same methodology. For the comparison of the two sequential examinations, as well as of the different material assignment, three mechanical quantities were used: equivalent von Mises Stress, equivalent von Mises Strain and Displacement on the sagittal axis (z). From the output of FE analysis, it seems that the maximum values of the beforementioned quantities decrease in the second model of the osteoporotic vertebra. Also, it becomes clear that the degree of anisotropy and the correlation of bone mineral density vs. Young’s modulus, significantly affect the output of FE analysis. However, the comparison of the two osteoporotic models is not affected by the material assignment. As a conclusion, there is a remarkable change in the CT scans of the second examination combined with a reduction of the strains in the vertebra - coming as a result of the FE analysis - that shows the positive influence of the prescribed medication.