Formulation and biomechanical evaluation of bone cements
Kemik çimentolarının formülasyonu ve biyomekaniksel değerlendirmesi
- Tez No: 116513
- Danışmanlar: PROF. DR. FEZA KORKUSUZ, PROF. DR. NESRİN HASIRCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Kemik çimentosu, PMMA, hidroksi apatit, biyomekanik, biyouyumlu. vıı, Biyomekanik analiz, Hidroksiapatitler, Kemik çimentoları, Polimetilmetakrilat, Bone cement, PMMA, hydroxyapatite, biomechanics, biocompatible IV, Biomechanical analysis, Hydroxyapatites, Bone cements, Polymethyl methacrylate
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz KEMİK ÇİMENTOLARININ FORMÜLASYONU VE BÎYOMEKANÎKSEL DEĞERLENDİRİLMESİ Şerbetçi, Kemal Doktora, Mühendislik Bilimleri Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Feza Korkusuz Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Nesrin Hasırcı Eylül 2001, 126 Sayfa Kendi kendine sertleşen akrilik çimentolar, genellikle polimetilmetakrilat (PMMA) dan oluşmuş olup diş hekimliğinde ve ortopedik cerrahide yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Ortopedik cerrahide kemik çimentosu metal protez ile kemik arasında mekanik bağlantı sağlayarak yükü kemiğe homojen olarak iletir. Bununla birlikte PMMA kulanılmasının, polimerizasyon esnasında kemik ile çimento birleşim yerinde oluşan yüksek sıcaklığa bağlı doku nekrozu ve implantasyondan sonraki herhangi bir zamanda kemik çimentosunun kırılması gibi yan etkileri vardır. Dolayısıyla, kemik çimentolarının kompozisyonları ile ilgili olarak geniş çaplı araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, öğütülmüş PMMA ve hidroksi apatit içeren ve değişik kompozisyonlarda PMMA kemik çimentoları üretilmiştir. Elde edilen çimentoların termal, mekanik ve işlenebilirlik özellikleri incelenmişve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Kemik çimentosundaki başlatıcı ve hızlandırıcı konsantrasyonları arttırıldığında polimerleşme sıcaklığının arttığı ve hızlı serleşmenin olduğu gözlenmiştir. Toz/sıvı oram arttırıldığında polimerleşme sıcaklığının azaldığı fakat çimento hamurunun işlenebilirliğinin azaldığı gözlenmiştir. Tozun ortalama partikül boyutu arttığında polimerleşme sıcaklığı ve viskozite azalmıştır. Kemik çimentosunun toz kısmında öğütülmüş PMMA partiküllerinin kullanılması çimento hamurunun viskozitesini arttırmıştır. Hidroksi apatit taneciklerinin polimer matriks içerisine uygun şekilde homojen olarak dağılımını sağlamak amacıyla düşük viskoziteli PMMA kompozisyonları geliştirilmiştir. Hidroksi apatit eklenmesi polimerizasyon sıcaklığım 111°C den 87°C ye düşürmüş ve sıkıştırma direncini 110 MPa dan 122 MPa a arttırmış olup aynı zamanda 106 devirde 77 MPa'a denk gelen yeterli bir sıkıştırma yorgunluğu dayanıklılığı sağlamıştır. %7 oranında HA içeren kemik çimentosu ve referans CMW1 kemik çimentosu tavşanların kas dokusu içerisine implante edilmiştir. Çevre dokuların patoloji incelemelerinin sonuçlarına göre HA içeren kemik çimentoları referans alman CMW1 çimentosuna göre daha iyi biyouyumluluğa sahiptirler. Bu yeni akrilik kemik çimentoları literatürde rapor edilmiş olanlardan daha yüksek mekanik dayanıklılık göstermiş olup in-vivo testler sıradan akrilik kemik çimentolarına göre daha yüksek biyouyumluluğa sahip oldukları yönünde ümit verici sonuçlar ortaya çıkarmıştır. vı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT FORMULATION AND BIOMECHANICAL EVALUATION OF BONE CEMENTS Şerbetçi, Kemal Ph. D., Department of Engineering Sciences Supervisor: Prof. Dr. Feza Korkusuz Co-Supervisor: Prof. Dr. Nesrin Hasırcı September 2001, 126 Pages Self-curing acrylic cements, which are mainly polymethylmethacrylate (PMMA), are widely used in dentistry and orthopaedic surgery. In orthopaedic applications, bone cement serves as a mechanical interlock between the metallic prosthesis and the bone and helps to transfer the applied loads homogeneously to the bone. There are, however, some side effects of acrylic cement applications, such as tissue necrosis due to temperature rise at the bone-cement interface during the polymerization reaction or mechanical failure of the bone cement at any time after implantation. Therefore, an intense research is being carried out on developing new bone cement compositions. In this study, acrylic bone cements with different compositions were prepared by using grinded PMMA and hydroxyapatite particles. Thermal, mechanical and handling properties of the mresultant cements were examined and compared. It was observed that when the concentrations of initiator or accelerator in the bone cement composition were increased, curing temperature increased and fast setting occurred. When the powder/liquid ratio was increased, curing temperature decreased but workability became difficult. When the average particle size of the powder was increased, curing temperature decreased with low viscosity. The use of grinded PMMA particles in bone cement's powder part increased the viscosity of the cement dough- In order to achieve a proper and homogeneous distribution of hydroxyapatite particles in the polymer matrix, low viscosity cement compositions were developed. Addition of hydroxyapatite into the structure caused a decrease in the polymerization temperature from 111°C to 87°C, an increase in the compressive strength from 110 MPa to 122 MPa and provided sufficient compressive fatigue strength of 77 MPa at 106 cycles. PMMA bone cements that contain 7% HA and the reference CMW1 bone cements were implanted into the muscle tissues of rabbits. According to the results of pathological examinations of the surrounding tissues, HA containing bone cements had better biocompatibility than the reference CMW1 bone cement. These new acrylic bone cements demonstrated higher mechanical strength than the ones reported in literature, and the in-vivo tests yielded promising results of higher biocompatibility compare to ordinary acrylic bone cements.
Benzer Tezler
- Kompleks yüklenmeler altında lomber intervertebral disklerin histolojık incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AKIN ÖZTÜRK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
Ortopedi ve TravmatolojiDokuz Eylül ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KARAKAŞLI
- Biomechanical evaluation of effects of estrogen, selective estrogen receptor modulator drugs and vitamin K2 on osteoporotic bone
Östrojen ve seçici östrojen reseptörü modülatör ilaçların ve K2 vitaminin osteoporotik kemiğe etkilerinin biyomekanik özellikler yönünden değerlendirilmesi
ARZU GÜL TAŞCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Bölümü
PROF.DR. RUŞEN GEÇİT
Y.DOÇ.DR. DİLEK KESKİN
- Tendon-kemik birleşim yeri tamirlerinde K2 vitamininin iyileşme üzerine etkilerinin histolojik ve biyomekanik olarak değerlendirilmesi
Histological and biomechanical evaluation of effects of vitamin K2 on healing at bone-tendon junction site repair
BARIŞ YILMAZ ATILĞAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Ortopedi ve TravmatolojiÇukurova ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ALİ DEVECİ
- Sagittal split osteotomilerinde değişik çaplarda vidalarla yapılan farklı fiksasyon şekillerinin çiğneme sırasında kemik ve metal yüzeylerdeki biyomekanik streslere olan etkilerinin sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of biomechanical stresses with finite element analysis on bone and hardware while biting,after sagittal splitting osteotomies which made with different diameter screws and fixation formations
ALPER SİNDEL
Doktora
Türkçe
2011
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİMİ DEMİRALP
- Hücre uyumlu yüzey modifiye kitosan/hidroksiapatit doku iskelelerinin üretimi, karakterizasyonu ve kemik doku mühendisliği için biyomekanik özelliklerinin ve hücresel etkileşimlerinin değerlendirilmesi
Fabrication and characterization of cell compatible surface modified chitosan/hydroxyapatite tissue scaffolds and evaluation of biomechanical properties and cellular interactions for bone tissue engineering
TUĞÇE KAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RABİA ÇAKIR KOÇ