Titanium Reconstruction Plates in Mandibular Tumor Surgery - A Fracture Analysis
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Kon-67
Degree programme
Language
en
Pages
99+5
Series
Abstract
Vaikeat alaleuan syövät hoidetaan poistamalla osa alaleuan luuta kirurgisesti. Operoidun alueen toiminnot palautetaan rakentamalla metallinen silta resektiokohdan yli. Titaani on yleisimmin käytetty materiaali alaleuan rekonstruktioon tarkoitetuissa levyissä, mutta käytäntö on osoittanut, että titaanilevyt murtuvat käytössä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miksi titaanista valmistetut rekonstruktiolevyt eivät kestä alaleuassa ja mitkä tekijät vaikuttavat niiden murtumiseen. Tutkimuksen kohteena oli 17 rekonstruktiolevyä, joista 7 oli murtunut käytössä. Murtuneet ja murtumattomat levyt tutkittiin erikseen. Murtuneita levyjä tarkasteltiin elektronimikroskoopissa (scanning eleetron microscope, SEM) sekä EDS-menetelmän (energy dispersive spectrometer) avulla. Murtumattomille levyille tehtiin tunkeumanestetarkastelu sekä niitä tutkittiin optisella mikroskoopilla metallografisen hieenvalmistuksen jälkeen. Kaikki levyt valokuvattiin. Lisäksi suoritettiin standardien SFS 3098 ja SFS 3099 mukainen aksiaalinen väsytyskoe, jossa titaanisauvoja väsytettiin kahdessa eri ympäristössä, ilmassa ja fysiologisessa suolaliuoksessa (0,9 % NaCI). Väsytyskokeilla verrattiin titaanin käyttäytymistä ilmassa ja simuloiduissa elimistön olosuhteissa. Tulosten perusteella voidaan todeta, että levyn taivuttamisessa syntyneet jäännösjännitykset huonontavat levyn väsymisominaisuuksia. Särön ydintymiskohta on rekonstruktiolevyn sisäkaarre, josta särö ydintyy levygeometriasta johtuvan jännityskonsentraation seurauksena. Särö etenee syklisten purentavoimien alaisena, ja levy murtuu väsymällä. Ihmiselimistön luoma korroosioympäristö ei vaikuta titaanin murtumiseen, eikä murtuminen siten johdu vetyhauraudesta. Sen sijaan murtumista saattaa edesauttaa elimistöstä peräisin oleva kalsium, mutta hypoteesin toteen näyttäminen vaatii jatkotutkimuksia. Tutkimustulosten avulla rekonstruktiolevyjen elinikää voidaan pidentää ja ne voidaan tehdä potilasystävällisemmiksi. Levyjen geometriaa tulisi muuttaa jännityskonsentraatioiden poistamiseksi, ja levyjen muotoilua olisi parannettava vastaamaan alaleuan kolmiulotteisia linjoja mahdollisimman tarkasti, jotta levyjä ei tarvitsisi muokata jälkikäteen. Levymateriaalin tulisi kestää sekä purentavoimien aiheuttama toistuva kuormitus että ihmiselimistön luoma ympäristö, ja puhtaan titaanin lisäksi hyviä materiaalivaihtoehtoja voisivat olla titaaniseokset ja titaanidioksidipinnoitteinen titaani.Description
Supervisor
Hänninen, HannuThesis advisor
Hänninen, HannuLindqvist, Christian