Bu geri alma tabanlı protokol, taramalı elektron mikroskopisi, basitleştirilmiş referans çatlaklarıyla niteliksel karşılaştırma ve enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisini birleştirir. Vücut-bölge kırıkları ağırlıklı olarak bucco-lingual yönelme özellikler gösterirken, açı-bölge kırıkları yukarı-alt yönelim gösterir; bu da plaka parçasının mekanik ortamının anatomik alt siteye göre değişebileceğini göstermektedir.
Araştırma makalesi
Taramalı Elektron Mikroskopisi Kullanarak Kırık Mandibular Rekonstrüksiyon Plakalarının Geri Alma Analizi
Bu makalede
Özet
Özet
Mandibular rekonstrüksiyon plakaları segmental mandibulektomi sonrası yaygın olarak kullanılır, ancak plaka kırılması önemli bir komplikasyon olarak devam etmektedir. Bu çalışma, taramalı elektron mikroskopisi (SEM) kullanarak kırılma morfolojisini karakterize eden ve titanyum mandibular rekonstrüksiyon plakalarında sahaya özgü mekanik arıza yönlerini çıkaran bir geri alma tabanlı protokol sunmaktadır. Çatlak-yüzey yöneliminin, anatomik çatlak konumuna göre farklılaşacağını ve farklı yük yönleri altında üretilen referans kırıklarla niteliksel benzerlikler göstereceğini varsaydık. Yedi hastada plakaları kırılmış ve dokuz kırık noktası tespit edilmiştir. Alınan plakalar, çatlak başlama noktaları, yorgunluk çizgileri, plaj izleri ve son yırtılma bölgeleri belirlemek için SEM tarafından temizlendi, monte edildi ve incelendi. Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi, element bileşimini değerlendirmek ve korozyona bağlı anormallikleri dışlamak için gerçekleştirilmiştir. Kullanılmayan iki referans plaka, basitleştirilmiş bucco-lingual ve üst-inferior yükleme altında manuel olarak kırıldı ve kırılma yüzeyi özellikleri klinik örneklerle niteliksel olarak karşılaştırıldı. Altı vücut bölgesi kırık noktasının tamamında ağırlıklı olarak bucco-lingual yönlü kırık yüzeyi özellikleri varken, üç mandibular açısı kırık noktası ağırlıklı olarak üst-alt yönlülük gösteriyordu. Vücut-bölge kırıkları, bucco-lingual referans kırıkla seçilmiş morfolojik özellikleri paylaşırken, açı-bölge kırıkları yukarı-alt referans kırıkla benzerlik gösterirdi. Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi, öncelikle titanyum ve oksijen tespit etti, belirgin beklenmedik birikintiler veya bileşimsel anormallikler olmadı. Bu bulgular, mandibular rekonstrüksiyon plakası arızasının mekanik ortamının anatomik alt siteye göre farklılık gösterebileceğini göstermektedir. Ancak, referans deneyler her yükleme koşulunda bir örnek kullandığı, manuel ve ölçülmemiş yüklemeye dayandığı ve döngüsel yorgunluk testi içermediği için, gözlemlenen benzerlikler nedensel yükleme mekanizmalarının kesin kanıtı yerine niteliksel ve hipotez üreten olarak değerlendirilmelidir. Alt alana özgü plaka tasarımı veya güçlendirme stratejileri önerilmeden önce daha fazla nicel biyomekanik ve hesaplamalı çalışmalar gereklidir.
Giriş
Segmental mandibulektomi sonrası mandibüler rekonstrüksiyon, onkolojik veya enfeksiyonel kemik kusurlu hastalarda sürekliliğin, yüz konturunun, çişme ve konuşmanın geri kazanılması için gereklidir 1,2. Yük taşıyan titanyum yeniden yapılandırma plakaları, anında stabilite sağladıkları ve cerrahi olarak pratik olmaları ve kesin tedavi olarak veya ikincil rekonstrüksiyon öncesi geçici çözüm olarak hizmet edebildikleri içinyaygın olarak kullanılmaktadır 3,4. Bu avantajlara rağmen, plaka maruziyeti, gevşeme, enfeksiyon ve kırma gibi komplikasyonlar uzun vadeli başarıyı sınırlamaya devam etmektedir 5,6,7. Plaka kırığı özellikle önemlidir çünkü revizyon ameliyatı gerektirebilir ve genellikle fonksiyonel bozulma ile yumuşak doku bozulmalarıylailişkilidir 5,8,9,10,11. Klinik ve biyomekanik çalışmalar, radyasyon maruziyeti, kusur uzunluğu, desteklenmeyen açıklık, plaka konturu ve fiksasyon stratejisi gibi faktörlerin arıza riskinietkilediğini göstermiştir 12,13,14,15,16. Ancak, farklı mandibular alt sitelerde kırılmaya neden olan gerilimlerin tam yönü yeterincetanımlanmamıştır 3,5,8,12.
Fraktografik analiz, implant arızasını materyal düzeyinde doğrudan incelemenin bir yolunu sunar. Taramalı elektron mikroskopisi (SEM) tabanlı fraktografi, yorgunluk çizgilerinin, varsayılan çatlak başlatma noktalarının, sahil işareti benzeri desenlerin ve nihai yırtılma morfolojisinin ayrıntılı tanımlanmasını sağlar; böylece arıza ile ilişkilimekanik koşullar hakkında niteliksel bilgi sağlar 3,8,12. Kontrollü yükleme koşullarında yapısal davranışı değerlendiren biyomekanik testlerin veya gerilme ve deformasyon dağılımlarını hesaplamalı olarak tahmin eden sonlu eleman analizinin aksine, SEM tabanlı fraktografi, alınan çatlak yüzeylerindekorunan morfolojik özellikleri doğrudan inceler; 13,14,15,16. Ancak bu yaklaşım öncelikle niteliksel olup in vivo yüklemenin büyüklüğünü bağımsız olarak niceleyemez veya benzersiz bir nedensel yükleme mekanizması kuramaz; bu nedenle, arıza desenlerini belirlemek ve biyomekanik hipotezler oluşturmak için keşif yöntemi olarak en uygun şekilde kullanılır.
Önceki çalışmalar, başarısız mandibularplakalar 3,8,12'nin kırık yüzeylerini incelemiş olsa da, çatlak morfolojisi ile anatomik bölge arasındaki ilişki sistematik olarak netleşmemiştir. Bu keşif amaçlı geri alma çalışmasının amacı, klinik olarak alınan mandibular rekonstrüksiyon plakalarının kırılma yüzeyi morfolojisini karakterize etmek ve gözlemlenen özellikleri, basitleştirilmiş bucco-lingual ve üst-alt yükleme koşullarında kırılmış referans plakaların özellikleriyle karşılaştırmaktı. Kırılma yüzeyi özelliklerinin, plaka arızasının anatomik konumuna göre farklılaşacağını ve farklı yükleme yönleri altında üretilen referans çatlaklara niteliksel benzerlikler göstereceğini varsaydık.
Protokol
İnsan kaynaklı materyallerle ilgili tüm prosedürler Helsinki Bildirgesi ve kurumsal yönergelere uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma protokolü, Seul Ulusal Üniversitesi Diş Hekimliği Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB No. CDE19001). Bu, kimlik kaybedilmiş klinik veriler ve explant veritabanından alınan explantated donanım kullanılarak yapılan retrospektif bir çalışma olduğundan, kurul tarafından bilgilendirilmiş onay gerekliliği kaldırıldı. Genel çalışma akışı dört aşamadan oluşuyordu: alınan kırık plakaların tanımlanması ve klinik sınıflandırması, SEM tabanlı kırık yüzeyi değerlendirmesi, EDS analizi ve basitleştirilmiş üretilen kırıklarla niteliksel karşılaştırma. Genel bir çalışma çalışma akışı Şekil 1'de sunulmaktadır. Reaktifler ve kullanılan ekipmanlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.
Uygun vakaların belirlenmesi ve klinik, kusur ve plaka özelliklerinin belgelenmesi
Bu retrospektif toplama çalışması, yük taşıyan titanyum plakalarla mandibular rekonstrüksiyon geçiren ve daha sonra çıkarılması gereken plaka kırığı gelişen hastaları içermiştir. Klinik tablolar, ameliyat kayıtları ve radyografik görüntüler incelenerek hasta yaşı, cinsiyet, birincil tanısı, rekonstrüksiyon tarafı, kusur konumu, radyasyon öyküsü, ameliyat sonrası enfeksiyon, diş ve kalıntı oklüzyon birimleri, rekonstrüksiyondan kırığa kadar olan zaman ve anatomik kırık konumu belgelendi. Yedi hasta, yedi alınan plaka katkıda bulundu. İki plakanın iki belirgin çatlak hattı vardı; Bu nedenle, betimleyici fraktografik analizde dokuz kırığın yeri dahil edilmiştir. Hasta ve plaka klinik örnekleme birimleri olarak kabul edilirken, bireysel kırığ bölgesi kırığ-yüzey tanımı birimi olarak kullanıldı. Kırık noktaları arka vücut, ön vücut veya mandibular açı olarak kategorize edildi. Plaka ile ilgili değişkenler arasında plaka sistemi, nominal plaka kalınlığı, delik genişliği, fiksasyon vidalarının sayısı ve dağılımı ile desteklenmeyen plaka açıklığının uzunluğu yer alıyordu. Ameliyat içi eğilme ve yeniden bükülme manevralarının tam sayısı belirlenemedi çünkü bu detaylar ameliyat kayıtlarında tutarlı şekilde belgelenmemişti. Kırık konumunu doğrulamak ve görüntüleme bulgularını alınan örneklerle ilişkilendirmek için panoramik radyografiler kullanıldı.
Kırığın morfolojisinin SEM tabanlı analizi
Çıkarıldıktan sonra, her kırılmış plaka kırılma yüzeyini korumak için dikkatlice ele alındı. Kaba biyolojik döküntü, örnekler damıtılmış suyla durulanarak nazikçe azaltıldı, ancak çatlak yüzeyi mekanik olarak kazınmadı. Her plaka örneği, numuneyi tamamen batırmak için yeterli %100 etanol içeren 15 mL'lik konik bir tüpe yerleştirildi. Kapalı tüp ultrasonik bir banyoya yerleştirildi ve 37 kHz, 100W ve 37 °C frekanslarında 3 dakika sonikasyon yapıldı. Sonikasyondan sonra örnek tüpten çıkarıldı ve temiz hava odasında kurutuldu. Aynı hazırlık prosedürü tüm klinik ve referans örneklerde uygulandı. Çatlak yüzeylerinde parlatma, taşlama veya iletken metal kaplama yapılmadı. Temiz hava odasında kuruduktan sonra, örnekler iletken karbon bantla alüminyum kütüklerin üzerine monte edildi. Her iki karşıt kırık yüzeyi başlangıçta mümkün olduğunda düşük büyütmede incelendi. Detaylı görüntüleme için seçilen yüzey, görünür çevresel ve merkezi çatlak bölgelerini, morfolojik özellikleri gizleyen minimum kalıntıları, belirgin geri dönüşle ilgili çizikler veya alet izlerinin olmaması ve önemli bir ezilme, bükülme veya kırılma sonrası deformasyon olmaması gerekiyordu. Her iki yüzey de bu kriterleri karşıladığında, analiz için tutuldu. Anatomik yönelim, plaka konturu, vida deliği konfigürasyonu ve kırık konumu ameliyat kayıtları ve panoramik radyografilerle eşleştirilerek belirlendi. Kemiğe bakan yüzey dil tarafı, karşı yüzey ise bukkal taraf olarak belirlenirken, üst ve alt yönler mandibular sınıra göre plaka konumundan belirlenirdi. Bu yönler, alüminyum boru üzerine monte edilirken işaretlenmiş ve korunmuştur.
Monte edilmiş örnekler, ikincil elektron görüntüleme ile ikincil elektron dedektörü ile 80×, 200×, 400× ve 1.000× büyütmelerle incelendi. Yaklaşık 80 ×%80 büyütmede, araştırmacılar ilk olarak tüm çatlak yüzeyinin, çevresel kenarların ve merkezi yırtılma bölgesinin yeterince görselleştirildiğini doğruladı. Varsayılan çatlak başlatma bölgesi ve son aşırı yüklenme bölgesi, hedefli görüntülemeden önce 200×, 400× ve 1.000× olarak belirlendi. Genel bakış görüntüleri, 10,0 kV hızlandırma voltajı, 0,10 nA prob akımı, 5,0 μs dall süresi ve 40,0 mm çalışma mesafesi kullanılarak yaklaşık 80× büyütme ile alındı. Her çatlak yüzeyi, periferik kenardan merkezi yırtılma bölgesine kadar sistematik olarak gözden geçirildi. Her çatlak yüzeyi, varsayılan çatlak başlatma marjası, baskın çatlak yayılım ekseni, çizgi benzeri işaretler, sahil izi benzeri desenler gibi önceden tanımlanmış morfolojik kategorilerle değerlendirildi; bunlara varsayılan çatlak başlangıç noktası ve varsayılan nihai aşırı yükleme bölgesi dahildir. Çatlak yayılma yönelimi ağırlıklı olarak bucco-lingual, ağırlıklı olarak üst-aşağı, karışık veya belirsiz olarak sınıflandırıldı. Mekanik gerilmenin baskın yönünü çıkarmak için yorgunluk özelliklerinin plakanın buccal, dil, üst ve alt yönlerine göre yönelimine özel önem verilmiştir. Soruşturmacılar, görüntüleri bağımsız olarak inceledikten sonra uzlaşı incelemesi yaptı.
Klinik kırıkların referans kırıklarla basitleştirilmiş yükleme koşullarında karşılaştırılması
Referans kırıklar oluşturmak için aynı sistem ve nominal boyutlara sahip kullanılmayan rekonstrüksiyon plakaları, referans kırıklar oluşturuldu. Bir plaka bucco-lingual yükleme altında, diğeri ise üst-alt yükleme altında test edildi. Her plaka için planlanan yükleme noktası önceden işaretlenmişti. Plaka, her iki tarafta işaretlenmiş yükleme noktasından iki delik uzakta olan noktalarda elle desteklenirdi.
Yükleme, işaretlenmiş noktada elle uygulanıyordu, ta ki büyük bir plaka kırığı oluşana kadar. Bucco-lingual durum için, kuvvet bucco-lingual yönde uygulandı. Üstün-alt koşul için, kuvvet üst-alt yönde uygulandı.
Bu referans çatlaklar, mandibular rekonstrüksiyon plakalarının in vivo yaşadığı karmaşık döngüsel ve çok yönlü yükleme ortamını yeniden üretmek yerine basitleştirilmiş morfolojik karşılaştırmalar sağlamak için oluşturulmuştur. Kırıldıktan sonra, tüm referans örnekler, alınan klinik plakalar için kullanılan aynı temizlik, montaj ve SEM görüntüleme prosedürlerinden geçti.
Klinik ve referans kırıklar şu önceden tanımlanmış özellikler kullanılarak karşılaştırıldı: varsayılan çatlak başlatma marjası, baskın kırılma düzlemi yönelimi, çatlak yayılım ekseni, çizgi benzeri veya sahil işareti benzeri özelliklerin yönümü, süvik yırtılma dağılımı ve varsayılan nihai aşırı yük bölgesinin konumu. Her klinik kırık, bucco-lingual referans desenine daha benziyor, üst-alt referans desenine daha benziyor, karışık veya belirsiz olarak sınıflandırıldı. Soruşturmacılar arasındaki anlaşmazlıklar ortak inceleme ve uzlaşmayla çözüldü. Benzerlik değerlendirmesi niteliksel bir yapıya sahipti ve benzersiz bir nedensel yükleme mekanizması oluşturmak amacıyla yapılmamıştır.
Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisiyle eleman bileşiminin değerlendirilmesi
Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi, elektron mikroskopi sırasında element bileşimini değerlendirmek ve korozyona bağlı bozulma veya kontaminasyon kanıtlarını taramak için gerçekleştirildi. Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi, SEM entegre silikon sürüklenmesi dedektörü kullanılarak gerçekleştirildi. Spektrumlar 20 kV hızlandırma voltajında ve 10,0 mm çalışma mesafesiyle 1.000× büyütmede elde edildi. İlgi çekici bir dikdörtgen bölge, parça yüzeyinin nispeten düz bir kısmına yerleştirilmiş, örnek kenarı ve kaba yüzey kalıntılarından kaçınılmıştır. Element bileşimi edinilen spektrumdan nicel olarak ölçüldü ve ağırlık yüzdesi (kasıl%) ile atom yüzdesi (%)) olarak bildirildi.
Protokol tamamlanması ve nihai çıktıların derlenmesi
Her değerlendirilen kırık noktasının anatomik olarak odaklı bir SEM görüntü seti, tamamlanmış bir morfolojik değerlendirme, çatlak yayılma yönelimi sınıflandırması, nitel referans deseni sınıflandırması ve EDS bileşim raporu (wt% ve at%) olarak ifade edildiğini doğruladıktan sonra işlemi tamamlayın. Bu çıktıları, ilgili klinik ve radyografik verilerle entegre ederek nihai örnek düzeyinde analiz veri seti oluşturulur.
Sonuçlar
Uygun vakaların belirlenmesi ve klinik, kusur ve plaka özelliklerinin belgelenmesi
Çene rekonstrüksiyon plakaları kırılmış yedi hasta alma temelli analiz için tespit edildi. Kohortta beş erkek ve iki kadın vardı; kırık sırasında ortalama yaşları 60,6 (30 ile 79 yıl arasında değişiyordu). Altta yatan tanılar dört hastada skuamöz hücreli karsinom, iki hastada osteomielit ve bir hastada osteosarkomdu. Rekonstrüksiyon ameliyatından plaka kırığına ortalama aralık 14 ay olup, 2 ay ile 47 ay arasında değişiyordu. Üç hastada sol mandibulada, dört hastada sağ çenede rekonstrüksiyon yapılmıştı. Kırık bölgeleri üç anatomik bölgeye eşit şekilde dağılmıştı: arka vücut (n = 3), ön vücut (n = 3) ve mandibular açı (n = 3). Dört yeniden yapılandırma plaka sistemi temsil edildi. Plakaların orta noktası 16 delik (aralık, 12–16 delik) içeriyordu. Fiksasyon vidalarının medyan toplam sayısı 9 (aralık, 7–14) idi; proksimal segmente 2–8 vida, distal segmente ise 4–6 vida yerleştirildi. Desteklenmeyen plaka açıklığının ortaca uzunluğu 6 plaka deliğinden (aralık, 2–7 delik) oluşuyordu. Fonksiyonel oklüzyon birimlerinin sayısı dört ila sekiz arasında değişmekte, medyan ise altı birimdi. Dört hasta radyoterapi almışken, üçü almamıştı. Plaka kırılması sırasında ameliyat sonrası enfeksiyon veya birleşmeme belgesi yoktu. Her plaka için ayrıntılı özellikler, üretici ve plaka sistemi, nominal kalınlık, delik genişliği, fiksasyon detayları ve desteklenmeyen açıklık dahil olmak üzere Şekil 2 ve Tablo 1'de sunulmuştur.
Kırığın morfolojisinin SEM tabanlı analizi
SEM, gözlemlenen çatlak-yüzey morfolojisinde siteye bağlı farklılıklar ortaya koydu. Mandibular vücut bölgesinde, altı vücut-bölgesi kırık noktasının tamamında, gözlemlenen kırığ yüzeyi özelliklerinin ağırlıklı olarak buccolingual yönelimi gösterdi (Şekil 3 ve Şekil 4).
Vücut bölgesi kırıklarında bukkal veya lingual kenarlarda çizgi benzeri işaretler ve plaj işareti benzeri desenler gözlemlenmiştir. Bu özellikler, tekrarlanan yükleme altında aşamalı çatlak büyümesiyle uyumlu kabul ediliyordu, ancak in vivo yüklemenin büyüklüğü ve yönü yalnızca morfolojiyle belirlenemedi. Çatlak yayılımı plaka boyunca ilerledikçe, çevresel bölgeler genellikle kırılgan çatlak morfolojisine dönüşürdü. Mandibular açı grubunda, gözlemlenen çatlak yüzeyi özellikleri ağırlıklı olarak üst-alt eksen boyunca konumlanmıştır (Şekil 5).
Varsayılan çatlak başlatma bölgesi, örneklerin 3/3'ünde üst veya alt plaka kenarında bulunuyordu. Dikey olarak yönelen süssel yırtılma özellikleri ve levha kalınlığından geçen kırılgan görünümlü bölgeler 3/3 örnekte gözlemlenmiştir. Bu gözlemler, kırık morfolojisindeki siteye bağlı farklılıklarla uyumluydu; ancak kırığın morfolojisi tek başına in vivo yüklemenin büyüklüğünü veya nedensel yönünü belirleyemedi (Tablo 2).
Temsil eden yüksek büyütmeli SEM mikrografları ve her çatlak bölgesi için ilgili ham görüntü veri seti Ek Dosya 1'de sunulmaktadır.
Klinik kırıkların referans kırıklarla basitleştirilmiş yükleme koşullarında karşılaştırılması
Yükleme manuel olarak uygulanıyordu; bu nedenle, kuvvet, yer değiştirme, yük oranı, kırılma yükü ve yorgunlukla ilgili parametreler ölçülmemiştir. İki referans plakası kırılmıştı ve her bir basitleştirilmiş yükleme yönüne bir plaka atandı. Her koşulda yalnızca bir plaka test edildiği için, deneysel tekrarlanabilirlik değerlendirilemezdi. Bucco-lingual yük, ağırlıklı olarak plakanın yan kenarlarında çatlak başlatılması ve bucco-lingual eksen boyunca konumlanmış kırık yüzeyi özellikleriyle karakterize edilen kırıklara yol açtı. Buna karşılık, üst-alt yükleme, üst veya alt plaka kenarında çatlak başlatan ve ağırlıklı olarak üst-alt eksen boyunca konumlanmış özelliklere yol açtı.
Niteliksel karşılaştırmada, vücut-bölge klinik kırıkları, bucco-lingual yük altında oluşan kırıklarla daha sık morfolojik özellikleri paylaşmıştır. Bu ortak özellikler arasında yan kenar çatlak başlangıcını ve kırılma yüzeyi özelliklerinin ağırlıklı olarak enine yönelimi yer alıyordu. Mandibular açıdaki klinik kırıklar, özellikle üst veya alt kenarda çatlak başlanması ve gözlemlenen kırık özelliklerinin dikey yönü açısından daha sık üst-alt referans kırıklara benziyordu.
Bu karşılaştırmalar, klinik ve referans kırıklar arasında seçilmiş niteliksel morfolojik benzerlikleri göstermiştir. Ancak, referans deneyler basitleştirilmiş yükleme koşulları kullandığı ve in vivo rekonstrüksiyon plakaları üzerinde etki eden döngüsel, çok yönlü kuvvetleri yeniden üretmediği için, gözlemlenen benzerlikler, nedensel yükleme mekanizmasının kesin kanıtı olarak değil, niteliksel ve hipotez üreten olarak yorumlandı (Şekil 6).
Referans deneyler keşif amaçlı nitel karşılaştırmalardı ve biyomekanik doğrulama sağlamak amacıyla tasarlanmamıştı.
Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisiyle eleman bileşiminin değerlendirilmesi
Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi, analiz edilen bölgelerde en büyük tespit edilen element oranlarının titanyum ve oksijeni oluşturduğunu gösterdi. Beş hastada az miktarda karbon tespit edildi ve sodyum sadece bir hastada tespit edildi. Analiz edilen alanlarda belirgin bir beklenmedik element birikintisi veya bileşimsel anormallik tespit edilmedi. Değerler, her seçilen çatlak yüzeyi bölgesinden tek bir alan ölçümü temsil eder (Tablo 3). Tam EDS spektrumları ve ham nicel çıktılar Ek Dosya 1'de sağlanmıştır.
Sonuç
Bu keşif amaçlı geri alma çalışması, mandibular rekonstrüksiyon plakalarının anatomik arıza noktaları arasında çatlak-yüzey morfolojisindeki farklılıkları tespit etmiştir. Vücut-bölge kırıklarında daha sık bucco-lingual eksen boyunca konumlanmış özellikler gösterirken, açı-bölge kırıkları daha sık üst-alt eksen boyunca yönelmiş özellikler gösterirdi. Manuel olarak oluşturulan referans çatlaklar, ilgili klinik örneklerle seçilmiş niteliksel benzerlikler gösterdi ancak sadece keşif karşılaştırıcısı olarak kullanıldı ve biyomekanik doğrulama amaçlı değildi. Nicel kuvvet, yer değiştirme, yükleme hızı veya yorgunluk testi parametreleri elde edilmediği ve deneysel modelin mandibulanın karmaşık döngüsel ve çok yönlü yükleme ortamını in vivo yeniden üretmemesi nedeniyle, bu gözlemler nedensel değil, hipotez üreten olarak yorumlanmalıdır. Bu bulgular, plaka arızasıyla ilişkili mekanik ortamın anatomik alt siteye göre değişebileceği olasılığını ortaya koymaktadır. Sahaya özgü pekiştirme stratejileri önerilmeden önce, standartlaştırılmış döngüsel yorgunluk testi, nicel kuvvet ve yer değiştirme ölçümleri, daha büyük homojen kohortlar ve sonlu eleman analizini içeren ek çalışmalar gereklidir.
VERİ ERIŞILEBILIRLIĞI:
Bu çalışmada üretilen veya analiz edilen tüm veriler, makale ve ek dosyalarına dahil edilmiştir. Temsilci yüksek büyütmeli SEM görüntüleri, ham görüntü veri setleri, enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi spektroskopisi spektroskopileri ve ham nicel çıktılar ek materyal olarak sağlanır. Ham SEM görüntüleri, EDS spektrumları, nicel çıktılar ve kimliği silinmiş analitik veri seti Zenodo'da DOI adresinde kamuya açık olarak erişilebilir: 10.5281/zenodo.20744888.
Şekil 1: Geri alma tabanlı fraktografik çalışmanın genel çalışma akışı. Kırık mandibular rekonstrüksiyon plakaları olan klinik vakalar tespit edildi ve alınan plakalar kırık konumu, plaka ve fiksasyon konfigürasyonu, desteklenmeyen açıklık, fonksiyonel oklüzal üniteler, radyoterapi maruziyeti ve enfeksiyon veya birleşmeme durumuna göre karakterize edildi. Alınan örnekler, kırılma yüzeyi morfolojisi ve enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi değerlendirmek için SEM kullanılarak temizlendi, monte edildi ve incelendi; böylece element bileşimi karakterize edildi. Kullanılmayan iki referans plakası, basitleştirilmiş bucco-lingual ve üst-alt yükleme koşullarında manuel olarak kırıldı. Klinik ve referans çatlak yüzeyleri, varsayılan çatlak başlatma kenarı, kırık düzlemi yönelimi, yayılma ekseni, çizgi veya plaj işareti benzeri özellikler, süvik yırtılma ve nihai aşırı yük bölgesi gibi önceden tanımlanmış morfolojik kriterler kullanılarak niteliksel olarak karşılaştırıldı. Karşılaştırma, olası siteye bağlı mekanik ortamlar hakkında hipotezler oluşturmak amacıyla yapılmıştı ve nicel bir biyomekanik doğrulama olarak kabul edilmedi. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Alınan mandibular rekonstrüksiyon plakalarında klinik kırıkların anatomik konumu. Yedi hastadan (A–G) panoramik radyografiler, mandibular rekonstrüksiyon plaka kırıklarının anatomik konumlarını gösteriyor. Kırılma noktaları arka vücutta (A,D,E), ön gövdede (C,D,G) ve mandibular açıda (B,F,G) tespit edilmiştir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Arka mandibular vücut kırıklarında klinik kırıkların taramalı elektron mikrografları. (A,B) Hasta 1 ve 5'ten bukakal-dil çatlak yayılımını ve konsantrik yorgunluk çizgilerini gösteren kırk yüzeyleri. (C) Hasta 4'ten alınan kırık yüzeyi, bükk yırtılmalı ve kırılgan görünümlü bölgelerle bucco-lingual yönlü özellikler göstermektedir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Ön mandibular vücut kırıklarında klinik kırıkların taramalı elektron mikrografları. (A) Hasta 3'ten alınan kırık yüzeyi, bukkal-dil ve dil-bukkal yönlü karışık özellikler, çizgi benzeri işaretler ve plaj işareti benzeri desenler göstermektedir. (B) Hasta 4'ten alınan kırığın yüzeyinde lingual-buccally yönlü özellikler, süvik yırtılmalı ve kırılgan görünümlü bölgeler görülüyor. (C) Hasta 7'den alınan kırığın yüzeyi, sahil işareti benzeri desenler içeren bucco-lingual yönlü özellikler gösteriyor. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Mandibular açı kırıklarında klinik kırıkların taramalı elektron mikrografları. (A) Hasta 2'den alınan kırık yüzeyi, alt-üst yönde çizgi benzeri işaretler göstermektedir. (B,C) 6. ve 7. hastalardan alınan kırığ yüzeyleri, alt üst konumlu özellikler, birleşik süvik yırtılma ve kırılgan görünümlü bölgeler göstermektedir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Basitleştirilmiş yükleme koşullarında oluşturulan referans kırılma yüzeyleri. (A) Bucco-lingual yük altında oluşan referans kırık ve (B) üst-alt yük altında oluşan referans kırık. Oklar, gözlemlenen çatlak yüzeyi özelliklerinin baskın yönelimini gösterir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
| Hastalar | Cinsellik | Yaş | Tanı | Yan Takım | Defekt bölgesi | Plaka sistemi | Kalınlık (mm) | Vida deliği (mm) | Toplam plaka delikleri | Sabitleme vidaları, tam (proksimal/distal) | Bir desteklenen açıklık (delik sayısı) | Fonksiyon İyonal oklüzal birimleri, n | Radyo Terapi | Enfeksiyon veya birleşmeme | Plaka kırılma zamanı (aylar) | |
| 1 | M | 36 | SCC | Teğmen | Arka gövde | Titanyum MatrixMANDIBLE Yeniden İnşaat Plakası (DePuy Synthes) | 2.8 | 2.4 | 15 | 8 (4/4) | 7 | 6 | Evet | hayır | 20 | |
| 2 | M | 76 | SCC | Teğmen | Açı | Evrensel 2 Mandible Rekonstrüksiyon Plakası (Stryker Leibinger) | 2.8 | 2.3 | 16 | 10 (5/5) | 6 | 4 | Evet | hayır | 10 | |
| 3 | F | 30 | Osteosarkom | Rt | Ön gövde | Evrensel 2 Mandible Rekonstrüksiyon Plakası (Stryker Leibinger) | 2.8 | 2.3 | 13 | 7 (2/5) | 6 | 8 | Evet | hayır | 47 | |
| 4 | M | 70 | SCC | Rt | Arka gövde | Evrensel 2 Mandible Rekonstrüksiyon Plakası (Stryker Leibinger) | 2.8 | 2.3 | 16 | 11 (6/5) | 5 | 6 | Evet | hayır | 12 | |
| Ön gövde | ||||||||||||||||
| 5 | M | 74 | Osteomielit | Teğmen | Arka gövde | Titanyum MatrixMANDIBLE Yeniden İnşaat Plakası (DePuy Synthes) | 2.8 | 2.4 | 12 | 7 (3/4) | 5 | 8 | hayır | hayır | 2 | |
| 6 | F | 79 | Osteomielit | Rt | Açı | OPTIMUS Çene Rekonstrüksiyon Plakası (Osteonik) | 2.6 | 2.4 | 16 | 14 (8/6) | 2 | 8 | hayır | hayır | 3 | |
| 7 | M | 59 | SCC | Rt | Açı | Universa 2 Çene Röstrüksiyon Plakası (Stryker) | 2.8 | 2.3 | 16 | 9 (4/5) | 7 | 6 | hayır | hayır | 4 | |
| Ön gövde | ||||||||||||||||
Tablo 1: Alınan mandibular rekonstrüksiyon plakalarının klinik, rekonstrüksiyon ve implant özellikleri. Hasta cinsiyeti, yaşı, tanı, plaka üreticisi ve sistemi, nominal plaka profili (kalınlık, vida deliği), rekonstrüklenmiş mandibular taraf, kırığın konumu, toplam plaka delikleri, fiksasyon vidalarının sayısı ve dağılımı, desteklenmeyen plaka açıklığı, fonksiyonel oklüzal üniteler, radyoterapi öyküsü, enfeksiyon veya birleşmeme durumu ve rekonstrüksiyondan plaka kırılmasına kadar süre. Fonksiyonel oklüzal birimler, azı dişi, premolar ve ön molar bölgelerde karşıt maksiller–mandibular kontaktlar olarak tanımlandı ve her temas eden birim bir kez sayıldı.
| Hasta No. | Anatomik kırık bölgesi | Kırılma yayılma yönü | Çatlak morfolojisi |
| 1 | Arka gövde | Buccal à Lingual | Konsantrik çizgiler |
| 2 | Açı | Inferior à Superior | Çizgiler ve sahil işaretleri |
| 3 | Ön gövde | Buccal à Lingual | Plaj işaretleri |
| Lingual à Buccal | |||
| 4 | Arka gövde | Buccal à Lingual | Süvik ve kırılgan |
| Ön gövde | Lingual à Buccal | Süvik ve kırılgan | |
| 5 | Arka gövde | Lingual à Buccal | Konsantrik çizgiler |
| 6 | Açı | Inferior à Superior | Süvik ve kırılgan |
| 7 | Açı | Inferior à Superior | Süvik ve kırılgan |
| Ön gövde | Buccal à Lingual | Plaj işaretleri |
Tablo 2: Taramalı elektron mikroskopisiyle gözlemlenen kırık mandibular rekonstrüksiyon plakalarının fraktografik bulguları. Analiz edilen her kırık yüzeyi için anatomik çatlak bölgesi, çatlak yayılma yönü ve baskın çatlak morfolojisinin özeti.
| Ti | O | C | Na | ||||||
| Hasta No. | Kütle Norması %'si | Atom %'si | Kütle Norması %'si | Atom %'si | Kütle Norması %'si | Atom %'si | Kütle Norması %'si | Atom %'si | |
| 1 | 75.85 | 51.2 | 24.15 | 48.8 | |||||
| 2 | 90.25 | 75.58 | 9.75 | 24.42 | |||||
| 3 | 57.77 | 30.29 | 24.95 | 39.15 | 11.72 | 24.5 | 5.56 | 6.07 | |
| 4 | 81.45 | 58.77 | 16.94 | 36.58 | 1.62 | 4.65 | |||
| 5 | 84.79 | 62.52 | 9.87 | 21.78 | 5.34 | 15.7 | |||
| 6 | 84.4 | 62.8 | 12.29 | 27.37 | 3.31 | 9.83 | |||
| 7 | 74.8 | 47.09 | 16.53 | 31.14 | 8.67 | 21.76 | |||
Tablo 3: Çatlak mandibular rekonstrüksiyon plakalarının element bileşimi, enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisiyle belirlenmiştir. Element bileşimi, 20 kV alan analizinde ve 10,0 mm çalışma mesafesinde EDS alan analiziyle elde edilen normalize ağırlık yüzdesi (%) ve atomik yüzde (at%) olarak bildirilir.
Ek Dosya 1: Hastalar 1–7'den enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi analizi. Taramalı elektron mikroskopi görüntüleri, EDS analizi için ilgi çekici bölgeleri gösterir, ilgili spektrum ve element bileşimi tablolarıyla birlikte. Tüm örneklerde titanyum baskın elementti ve oksijenle birlikte plaka yüzeyinde titanyum oksit oluşumuyla uyumludur. Hastalar 3–7'de karbon, Hasta 3'te ise sodyum tespit edildi. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Tartışma
Bu keşif çalışması, kırık yüzeyi morfolojisini karakterize etmek ve kırık mandibular rekonstrüksiyon plakalarında siteye bağlı yönsel desenleri incelemek için SEM, karşılaştırmalı referans yükleme ve enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisini birleştiren bir geri alma tabanlı protokol önermektedir. Önceki çalışmalar, doğrudan malzeme ve fraktografik analizlerle yorgunluğu, mandibular rekonstrüksiyon plakası arızasının başlıca mekanizması olaraktanımlamıştır 3,8,12. Diğer çalışmalar öncelikle klinik risk faktörleri, plaka tasarımı veya hesaplamalı ve tezgah üstü biyomekanik değerlendirme 9,10,11,13,14,15,16,17 üzerine odaklanmıştır. Mevcut çalışmada, çatlak yüzeyi özellikleri anatomik kırık konumuna göre farklılık göstermiştir. Vücut-bölge kırıklarında daha sık bucco-lingual eksen boyunca konumlanmış özellikler gösterirken, açı-bölge kırıkları daha sık üst-alt eksen boyunca yönelmiş özellikler gösterirdi. Basitleştirilmiş referans yükleme deneyleri, ilgili klinik örneklerde gözlemlenenlere niteliksel olarak benzer seçilmiş morfolojik özellikler ortaya çıkardı. Bu bulgular, plaka arızasının baskın mekanik ortamının anatomik alt siteye göre değişebileceğini göstermektedir, ancak benzersiz bir nedensel yükleme mekanizması oluşturmamaktadır.
Gözlemlenen farklılıklar, yorgunlukla ilişkili plaka arızasının genel kavramının olası bir uzantısı sunar. Mandibular gövdede kırıklar ağırlıklı olarak buccolingual yönde yayılmıştır ve bu da lateral bükülme gerilmesine karşı savunmasızlık olduğunu gösterir. Ancak, referans kırık deneyleri yalnızca niteliksel, keşif amaçlı morfolojik karşılaştırmalar için tasarlanmıştı ve biyomekanik doğrulama için tasarlanmamıştır. Yükleme manuel uygulandığı için, kuvvet, yer değiştirme, yükleme oranı, kırılma yükü veya yorgunluk testi parametrelerinin nicel ölçümleri alınmadı. Ayrıca, model mandibular rekonstrüksiyon plakalarının in vivo yaşadığı karmaşık döngüsel, çok yönlü ve hastaya özgü yükleme ortamını yeniden üretemedi. Buna göre, gözlemlenen benzerlikler yalnızca standart biyomekanik testlerle doğrulama gerektiren hipotez üreten kalıplar olarak yorumlanmalıdır.
Daha büyük ve daha kontrollü çalışmalarla doğrulanırsa, mekanik ortamdaki anatomik varyasyonlar yeniden yapılandırma plaka tasarımı için etkiler yaratabilir. Potansiyel stratejiler arasında plaka sertliği, kesit geometrisi, levha kalınlığı veya ek güçlendirme bölgesel olarak değiştirilebilir. Buna rağmen, mevcut bulgular belirli bir alt alana özgü plaka konfigürasyonunu önermek için yeterli değildir. Bu tür öneriler, kusur uzunluğu, desteklenmeyen plaka açıklığı, fiksasyon yöntemi, plaka konturlama, kalıntı kemik desteği ve hastaya özgü yükleme koşullarını hesaba katan karşılaştırmalıtestler gerektirir 11,13,14,15,16,17.
Enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi, titanyum ve oksijeni baskın elementler olarak tespit etti; örneklerin bir alt kümesinde karbon ve sodyum miktarları az ve tutarsız şekilde bulundu. Bu küçük sinyaller, gerçek alaşım değişiminden çok yüzey oksidasyonuna, adsorbe edilmiş kirleticilere veya fizyolojikkalıntılara bağlanabilir. 18,19,20,21. Analiz edilen bölgelerde belirgin beklenmedik element birikintileri veya bileşimsel anormallikler tespit edilmedi. Ancak, enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi yerel element bilgisi sağlar ve yerel korozyon, perdelenme, tribokorozyon veya diğer yüzey bozulma süreçlerini bağımsız olarak dışlayamaz 18,19,20,21. Bu nedenle, enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi bulguları, kimyasal bozulmanın plaka arızasında rol oynamadığına dair kesin kanıt olarak yorumlanmamalıdır. Bunun yerine, fraktografik bulgular ilerleyici mekanik arızalarla daha uyumluyken, korozyon ile ilgili süreçlerin göreceli katkısı belirsizdir.
Geri alma tabanlı frakografinin birkaç güçlü yönü vardır. Doğrudan klinik uygulamada başarısız olan implantları inceler ve potansiyel çatlak başlatma bölgelerini, yayılma özelliklerini ve son yırtılma bölgelerini tespit etmeyi sağlar. Ayrıca, tamamen varsayılan yükleme koşullarına dayanmadan kırılma morfolojisini klinik ve anatomik bilgilerle ilişkilendirebilir. Ancak, geri alma analizi bir implantın tam yükleme geçmişini yeniden inşa edemez veya arızadan önce etki eden kuvvetlerin büyüklüğünü, frekansını ve yönünü nicelikle ölçemez. Gözlemlenen çatlak yüzeyi ayrıca plaka konturlama, tekrar yapılan yükleme, yerel gerilme konsantrasyonu, biyolojik maruziyet, eksplantasyon ve örnek hazırlamanın birleşik etkilerini yansıtabilir.
Fraktografik analizin kalitesi ve güvenilirliği için birkaç protokol adımı kritiktir. Kırılma yüzeyi, toplama sırasında sürtünme ve alet temasından korunmalı ve mekanik aşınma olmadan nazikçe temizlenmelidir; çünkü kirlenme ve ikincil hasar yorgunlukla ilgili özellikleri gizleyebilir. Anatomik yönelim, montajdan önce plaka konturu ve vida deliği konfigürasyonu operatif ve radyografik bulgularla ilişkilendirilerek belirlenmelidir; Yönelimi belirsiz olan örnekler belirsiz olarak sınıflandırılmalıdır. Tüm çatlak yüzeyinin düşük büyütme incelemesi, varsayılan başlatma bölgesi, yayılma özellikleri ve nihai kırılma bölgesi arasındaki mekansal ilişkiyi korumak için hedefli yüksek büyütme görüntülemeden önce yapılmalıdır. Güvenli iletken montaj ve çalışma mesafesi ile tarama koşullarının uygun ayarlanması, şarj ve odaklama artefaktlarını azaltabilir. EDS analizi için, yanıltıcı element sinyallerini en aza indirmek için örnek kenarlarına, karbon bantına veya görünür kalıntılara yakın bölgelerdenkaçınılmalıdır 18. Tutarlı görüntüleme koşulları, önceden tanımlanmış morfolojik kategoriler ve bağımsız inceleme ile ardından konsensus ile yorumlanabilirliği azaltmak için önemlidir; belirsiz veya belirsiz özelliklere sahip çatlaklar yönsel referans kategorisine atanmamalıdır.
Protokolün pratik avantajları arasında klinik olarak alınan implantların kullanımı, minimal yıkıcı örnek hazırlanması, klinik, radyografik, morfolojik ve element verilerinin entegrasyonu ve standartlaştırılmış düşük-yüksek büyütme iş akışı yer alır. Yöntem, özel bir mekanik test sistemi gerektirmeden geleneksel SEM ve EDS ekipmanlarına erişimi olan laboratuvarlarda uygulanabilir. Önceden tanımlanmış yönüm, görüntüleme ve sınıflandırma prosedürleri, örnekler ve araştırmacılar arasında tekrarlanabilirliği de artırabilir. Ancak, erişilebilirlik SEM uzmanlığının ve uygun geri alma yönetiminin mevcut olmasına bağlıdır.
Sonlu eleman analizi ve standartlaştırılmış yorgunluk testi tamamlayıcı bilgi sağlar. Sonlu eleman analizi, gerilme ve deformasyon dağılımlarını tahmin edebilir ve kusur geometrisi, levha tasarımı, fiksasyon konfigürasyonu ve yük varsayımlarınınetkilerini değerlendirebilir 13,16,17. Ancak, sonuçları kas kuvvetleri, oklüzal temas, malzeme özellikleri, sınır koşulları ve kemik-implant etkileşimi gibi varsayımlara karşıhassastır 13,16. Döngüsel tezgah üstü yorgunluk testi, standart koşullarda yapı sertliği, arızaya kadar döngüler, yorulma dayanımı ve arıza yükü gibi nicel ölçümler sağlayabilir13,15. Buna rağmen, bu tür deneyler in vivo karşılaşılan değişken biyolojik, anatomik ve çok yönlü yükleme ortamını zorunlu olarak basitleştirir. Bu nedenle, geri alma tabanlı fraktografi, sonlu eleman analizi ve yorgunluk testi, birbirinin yerine değiştirilebilir yaklaşımlar değil, tamamlayıcı yaklaşımlar olarak değerlendirilmelidir.
Bu protokol, kraniomaksillofasiyal araştırmaların birçok alanında faydalı olabilir. Geleneksel ve hastaya özgü plakalar arasında karşılaştırmayı kolaylaştırabilir, alınan implantlar kullanılarak sonlu eleman tahminlerinin doğrulanmasını destekleyebilir ve farklı rekonstrüksiyon ortamlarında hangi mandibular alt sitelerin en savunmasız olduğunubelirlemeye yardımcı olabilir 11,13,14,15,16,17 . Ayrıca, mekanik olarak talep edenbölgeler 1,2,13,14,15 gibi damarlanmış kemik greftleri, yük paylaşımı segmentleri veya ek çubuklarla plakaları birleştiren hibrit rekonstrüksiyon stratejilerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Birkaç sınırlama kabul edilmelidir. İlk olarak, bu küçük bir retrospektif toplama çalışmasıydı; yedi hasta ve dokuz kırığın bulunduğu bölgelerde, iki plaka her biri iki kırığa katkı sağladı; bu nedenle, bazı gözlemler istatistiksel olarak bağımsız değildi ve bulgular genelleştirilebilir olmayabilir. Kohort ayrıca tanı, kusur konumu, radyoterapi maruziyeti, fonksiyonel oklüzal birimler, desteklenmeyen plaka açıklığı, fiksasyon konfigürasyonu ve plaka sistemi açısından heterojendi. Levha kalınlığı, kesit profili, delik geometrisi, malzeme işleme ve üreticiye özgü tasarımdaki farklılıklar, gerilme konsantrasyonu ve kırık yüzeyimorfolojisini etkilemiş olabilir 11,13,14,15,16. Küçük ve heterojen kohort nedeniyle, anatomik sitenin etkileri plaka sistemi tasarımından ayrılamazdı.
İkinci olarak, ameliyat içi bükülme veya yeniden bükülme manevralarının sayısı, konumu ve kapsamı tutarlı şekilde belgelenmemiştir. Tekrarlayan konturlama kalıntı gerilimi veya yerel mekanik zayıflamaya yol açabilir ve bu nedenle plaka arızasınakatkıda bulunabilir 16.
Üçüncüsü, referans kırılma modeli oldukça basitleştirilmişti. Bu nedenle, referans deneyler, klinik çatlak yüzeylerinden çıkarılan yük yönlerinin biyomekanik doğrulaması olarak yorumlanmamalıdır. Her yükleme yönü için yalnızca bir kullanılmayan plaka test edildi ve yük, kuvvet, yer değiştirme, yükleme oranı veya kırılma yükü ölçülmeden manuel ve monoton olarak uygulandı. Tekrarlanabilirlik değerlendirilemedi ve model, in vivo mevcut döngüsel, çok yönlü ve hastaya özgü kuvvetleri yeniden üretemedi. Buna göre, deneysel çatlaklar yalnızca nitel morfolojik referanslar olarak hizmet vermiştir.
Dördüncü olarak, klinik ve referans kırıklar arasındaki karşılaştırma, önceden tanımlanmış fraktografik özelliklerin niteliksel değerlendirmesine dayanıyordu. Görüntüler bağımsız olarak incelenmiş ve anlaşmazlıklar uzlaşıyla çözülmüş olsa da, yorum kısmen öznel kalmıştır ve kırık morfolojisi tek başına nedensel yüklemenin büyüklüğünü veya yönünü benzersiz şekilde belirleyemez.
Son olarak, SEM ve enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi lokalize yapısal ve elementsel bilgi sağlar ancak implantların tam mekanik, biyolojik veya kimyasal tarihini yeniden inşaedemez 18. Belirgin bileşimsel anormalliklerin olmaması, lokal korozyon, perdeleme, tribokorozyon veya yüzey bozulması ile yorgunluk arasındaki etkileşimleri ortadankaldırmaz 19,20,21. Bu bulgular bu nedenle keşif ve hipotez üreten olarak değerlendirilmeli ve daha büyük geri dönüş kohortları, standartlaştırılmış döngüsel yorgunluk testi, nicel mekanik ölçümler ve hastaya özgü sonlu eleman analiziyle doğrulama gerektirmelidir.
Gelecekteki çalışmalar, geri alma tabanlı frakografiyi hastaya özgü geometri, fonksiyonel yükleme verileri ve rekonstrüktif tasarım değişkenleriyle entegre etmelidir. Daha büyük çok merkezli geri alma kohortları, belirli defekt desenleri veya fiksasyon stratejilerinin vücut baskını mı yoksa açı baskın başarısızlığa mı yatkın olduğunu açıklayabilir. Genel olarak, bu gözlemler, alt alana özgü güçlendirmenin faydalı olup olmadığına dair gelecekteki araştırmalar için bir temel sağlar, ancak doğrudan belirli bir plaka tasarım stratejisini desteklemezler.
Açıklamalar
Yazarlar, rekabet eden finansal çıkarlar belirtmemektedir.
Teşekkürler
Bu çalışma, Seul Ulusal Üniversitesi'nin Yeni Fakülte Girişim Fonu (No. 860-20250053) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar, örnek yönetimi ve görüntüleme desteği için Seul Ulusal Üniversitesi Diş Hastanesi personeline teşekkür etmektedir.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Energy-dispersive X-ray spectroscopy detector (Apreo 2) | Thermo Fisher Scientific | Part No. 1229004 | Tarama elektron mikroskobu sırasında element analizi için kullanılan entegre dedektör |
| OPTIMUS Mandible Reconstruction Plate | Osteonic | MST326M17 | Bu çalışmada analiz edilen geri alınan kırık klinik örnekler |
| Scanning electron microscope (Apreo 2) | Thermo Fisher Scientific | Part No. 1229004 | Kırık yüzeylerinin fraktografik incelemesi için kullanılır |
| Titanium MatrixMANDIBLE Reconstruction Plate | DePuy Synthes | 04.503.739 | Bu çalışmada analiz edilen geri alınan kırık klinik örnekler |
| Ultrasonic bath | SHARP | UT-106 | Plakaların etanol temizliği |
| Universal 2 Mandible Reconstruction Plate | Stryker Leibinger | 55-28922 55-28920 | Bu çalışmada analiz edilen geri alınan kırık klinik örnekler |
Kaynaklar
- Paré A, et al. Reconstruction of segmental mandibular defects: current procedures and perspectives. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 2019;4:587-596.
- Cordeiro PG, Henderson PW, Matros E. A 20-year experience with 202 segmental mandibulectomy defects: a defect classification system, algorithm for flap selection, and surgical outcomes. Plast Reconstr Surg. 2018;141:571e–581e.
- Almansoori AA, et al. Fracture of standard titanium mandibular reconstruction plates and preliminary study of three-dimensional printed reconstruction plates. J Oral Maxillofac Surg. 2020;78:153-166.
- Ryu JK, et al. Mandibular reconstruction using a titanium plate: the impact of radiation therapy on plate preservation. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1995;32:627-634.
- Shibahara T, Noma H, Furuya Y, Takaki R. Fracture of mandibular reconstruction plates used after tumor resection. J Oral Maxillofac Surg. 2002;60:182-185.
- Seol GJ, et al. Reconstruction plates used in the surgery for mandibular discontinuity defect. J Korean Assoc Oral Maxillofac Surg. 2014;40:266-271.
- Fanzio PM, et al. Plate exposure after anterolateral thigh free-flap reconstruction in head and neck cancer patients with composite mandibular defects. Ann Surg Oncol. 2015;22:3055-3060.
- Martola M, Lindqvist C, Hänninen H, Al-Sukhun J. Fracture of titanium plates used for mandibular reconstruction following ablative tumor surgery. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2007;80:345-352.
- Petrides GA, Fox RJ, Winters R. Factors associated with plate fractures in mandibular reconstruction. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2025;33:242-248.
- Ritschl LM, et al. Retrospective analysis of complications in 190 mandibular resections and simultaneous reconstructions with free fibula flap, iliac crest flap or reconstruction plate: a comparative single centre study. Clin Oral Investig. 2021;25:2905-2914.
- Kreutzer K, et al. Patient-specific 3D-printed mini- versus reconstruction plates for free flap fixation at the mandible: retrospective study of clinical outcomes and complication rates. J Craniomaxillofac Surg. 2023;51:621-628.
- Katakura A, Shibahara T, Noma H, Yoshinari M. Material analysis of AO plate fracture cases. J Oral Maxillofac Surg. 2004;62:348-352.
- Gutwald R, Jaeger R, Lambers FM. Customized mandibular reconstruction plates improve mechanical performance in a mandibular reconstruction model. Comput Methods Biomech Biomed Engin. 2017;20:426-435.
- Zeller AN, Neuhaus MT, Weissbach LVM, et al. Patient-specific mandibular reconstruction plates increase accuracy and long-term stability in immediate alloplastic reconstruction of segmental mandibular defects. J Maxillofac Oral Surg. 2020;19:609–615.
- Kasper R, Winter K, Pietzka S, Schramm A, Wilde F. Biomechanical in vitro study on the stability of patient-specific CAD/CAM mandibular reconstruction plates: a comparison between selective laser melted, milled, and hand-bent plates. Craniomaxillofac Trauma Reconstr. 2021;14:135-143.
- Wan B, et al. On effect of residual stress on fracture behavior of mandibular reconstruction plates. Eng Fract Mech. 2024;305:110158.
- Do J, Han JJ, Lee JH, Kwon IJ. Clinical outcomes and mechanical evaluation of patient-specific mandibular reconstruction following tumor resection: a retrospective study with finite element analysis. World J Surg Oncol. 2026;24:167.
- Newbury DE, Ritchie NWM. Performing elemental microanalysis with high accuracy and high precision by scanning electron microscopy/silicon drift detector energy-dispersive X-ray spectrometry (SEM/SDD-EDS). J Mater Sci. 2015;50:493-518.
- Kuphasuk C, et al. Electrochemical corrosion of titanium and titanium-based alloys. J Prosthet Dent. 2001;85:195-202.
- Zaffe D, Bertoldi C, Consolo U. Element release from titanium devices used in oral and maxillofacial surgery. Biomaterials. 2003;24:1093-1099.
- Rodrigues DC, Valderrama P, Wilson TG Jr, et al. Titanium corrosion mechanisms in the oral environment: a retrieval study. Materials (Basel). 2013;6:5258-5274.
Yeniden basım ve izinler
Bu makale yayımlandı
Video yakında