Geri Dön

Nitinol temelli ''interbody füzyon'' materyali tasarımı ve üretimi

Design and production of a nitinol-based“interbody fusion”material

PDF İndir

  1. Tez No: 997018
  2. Yazar: CEVHER KOYUNLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SEÇKİN AYDIN, PROF. DR. SAVAŞ DİLİBAL
  4. Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
  5. Konular: Nöroşirürji, Neurosurgery
  6. Anahtar Kelimeler: interbody füzyon, nikel-titanyum, omurga cerrahisi, spinal implant teknolojileri, Nikel-titanyum alaşımları, Omurga deformitesi, Ortopedik implantlar, Protezler ve implantlar, Interbody Fusion, Nickel–Titanium (NiTi) Alloys, Spinal Implant Technologie, Nickel-titanium alloys, Spine deformity, Orthopedic implants, Prostheses and implants
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sağlık Bilimleri Üniversitesi
  10. Enstitü: İstanbul Prof. Dr. Cemil Taşcıoğlu Şehir Hastanesi
  11. Ana Bilim Dalı: Beyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Nöroşirürji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Amaç: Nitinol (NiTi) alaşımı; süperelastik davranışı, kemik dokusuna benzer elastik modülü ve şekil hafızası özellikleri sayesinde spinal füzyon uygulamaları için dikkat çekici bir biyomalzeme olarak öne çıkmaktadır. Bu özelliklerin, füzyon başarısını artırması ve minimal invaziv cerrahi girişimlere uyumu desteklemesi beklenmektedir. Bu çalışmanın amacı, spinal füzyon cerrahisinde kullanılan konvansiyonel sistemlere alternatif olarak, NiTi alaşımına dayalı biyomimetik tasarımlı interbody füzyon kafeslerinin geliştirilmesi ve mekanik açıdan değerlendirilmesidir. Yöntem: Ammonit esinli spiral yapı, bal peteği esinli kafes ve yay benzeri“zemberek”model olmak üzere üç farklı biyomimetik tasarım geliştirilmiştir. Tasarımlar, sonlu elemanlar analizi yöntemiyle in silico ortamda değerlendirilmiştir. Bu yöntem, farklı tasarımların invaziv deneysel uygulamalara gerek kalmadan karşılaştırılmasına olanak sağlamıştır. Analizlerde mekanik yüklemeler altında gerilme dağılımları, yük paylaşımı, yapısal dayanıklılık ve biyomekanik uyum incelenmiştir. Bulgular: Sonuçlar, üç modelin de yük taşıma kapasitesi ve gerilme dağılımı açısından omurga fizyolojisi ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Tüm tasarımlar fizyolojik hareket koşullarında eşik değerlerin altında kalarak yapısal yeterlilik sağlamıştır. Bununla birlikte, ammonit esinli modelin geometrik yapısı ve mekanik özellikleri cerrahi uygulanabilirlik açısından diğer modellere kıyasla daha avantajlı bulunmuştur. Sonuç: NiTi temelli biyomimetik kafeslerin, mekanik uyumluluk ve potansiyel osseointegrasyon açısından konvansiyonel titanyum sistemlere alternatif olabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Minimal invaziv cerrahiye olanak tanıması, bu tasarımların klinik uygulamalarda yenilikçi bir seçenek olma ihtimalini güçlendirmektedir. Ayrıca elde edilen in silico verilerin, ileride yapılacak in vivo ve klinik araştırmalara zemin oluşturabileceği düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

Objective: Nitinol (NiTi) alloy stands out as a promising biomaterial for spinal fusion applications due to its superelastic behavior, elastic modulus comparable to that of bone, and shape memory properties. These characteristics are expected to enhance fusion success and facilitate compatibility with minimally invasive surgical procedures. The aim of this study is to develop biomimetic interbody fusion cages based on NiTi alloy as an alternative to conventional spinal fusion systems and to evaluate their mechanical performance. Methods: Three different biomimetic cage designs were developed: an ammoniteinspired spiral structure, a honeycomb-inspired cage, and a spring-like (helical) model. The designs were evaluated in silico using the finite element analysis method. This approach allowed comparative assessment of different geometries without the need for invasive experimental applications. Stress distribution, load sharing, structural stability, and biomechanical compatibility were analyzed under mechanical loading conditions. Results: The findings demonstrated that all three models exhibited load-bearing capacity and stress distribution compatible with spinal physiology. Each design provided structural adequacy under physiological motion conditions without reaching threshold values. Among them, the ammonite-inspired model showed superior potential in terms of surgical applicability due to its geometric configuration and mechanical performance. Conclusion: The results indicate that NiTi-based biomimetic interbody cages may serve as an alternative to conventional titanium systems in spinal fusion surgery. The designs appear promising in terms of both mechanical compatibility and potential for osseointegration. Furthermore, their suitability for minimally invasive approaches strengthens the likelihood of becoming innovative options in future clinical practice. The in silico findings of this study may also provide a foundation for further in vivo and clinical research.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    85355

    Nitinol yayda oluşan martensitik faz dönüşümlerinin termodinamik bakımdan incelenmesi

    Investigation thermodynamically of martensitic phase transformation occuring in nitinol spring

    HANİFİ ÇAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ALİ DOĞAN

  2. Tez No

    317988

    Nitinol şekil hafızalı stentin termomekanik davranışının analizi

    Thermomechanical behaviour analysis of nitinol shape memory alloys stents

    HAYRİ GÖLGELİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. RECEP GÜNEŞ

  3. Tez No

    512141

    Nitinol alaşımının farklı yaşlandırma sıcaklıklarında faz dönüşüm kinetiklerinin incelenmesi

    Investigation of phase transformation kinetics of nitinol alloy aged at different temperatures

    TUĞBA YILDIZ SAYGILI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mühendislik BilimleriAdıyaman Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KAYA

  4. Tez No

    611253

    Nitinol ve çelik tel özlü hibrit iplikler kullanılarak üstün mekanik özelliklere sahip üç boyutlu dokuma kumaşların geliştirilmesi

    Development of three dimensional woven fabrics with superior mechanical properties by using nitinol and steel wire core hybrid yarns

    ELİF YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVDA ALTAŞ

  5. Tez No

    788438

    Nitinol enjeksiyon iğnesinin yumuşak doku üzerindeki davranışı

    Behavior of nitinol injection needle on soft tissue

    DEREN AKSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERNA BOLAT

Geri Dön