Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation of Sternum Closure Techniques Using Finite Element Analysis
KTH, School of Technology and Health (STH).
KTH, School of Technology and Health (STH).
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Utvärdering av stängningstekniker för sternum med hjälp av finita elementmetoden (Swedish)
Abstract [en]

In an open thoracic surgery the surgeon dissociate the sternum, the breastbone, into two halves to be able to perform the operation. At the end of the surgery a standard technique is used which to close the sternum. The technique is based on steel wires that are wrapped around the halves of the sternum to close it. This technique is the most cost effective technique available on the market today but is still not optimal because it can cause infection, wound rupture and pain for the patient.

The goal with this master thesis was to, with the help of finite element method, to find out which closure technique is the best one to close the sternum and to provide suggestions for improvement. This was done with respect to the aspects of how large the displacement between the sternum halves is and how much the stresses generated by the implants affect the sternum.

Using literature studies and interviews three techniques were chosen to be simulated; the standard technique, Zipfix and Sternal Talon. Their implants consisted of stainless steel, PEEK and titanium respectively and the materials were simulated with every technique. In the lower part of the sternum it is a greater displacement between the two halves after simulation than in the rest of the sternum. An improvement was hence to simulate Zipfix and Sternal Talon with an extra steel wire in the lower part.

Zipfix with the implants of titanium and the standard technique with the implants of stainless steel provided the best results with respect to the two aspects. The two improvements produced smaller displacement but the stresses were higher.

Abstract [sv]

Vid öppen thoraxkirurgi öppnar kirurgen sternum, bröstbenet, i två halvor för att kunna utföra operationen. När operationen är genomförd används en standardteknik som bygger på att använda ståltrådar för att försluta de två sternumhalvorna. Denna teknik är den mest kostnadseffektiva som finns på marknaden idag, men är trots detta inte optimal då den kan ge upphov till infektioner, sårrupturer och smärta för patienten.

Målet med detta examensarbete var att, med hjälp av finita elementmetoder, ta reda på vilken förslutningsmetod som är bäst samt att ge förbättringsförslag. Detta skedde utifrån aspekterna hur stor förskjutning som uppstår mellan sternumhalvorna samt hur stor spänning implantaten påverkar sternum med.

Med hjälp av litteraturstudier och intervjuer valdes tre metoder ut för att simuleras; standardtekniken, Zipfix och Sternal Talon. Dessa implantat bestod av rostfritt stål, PEEK respektive titan och varje teknik simulerades med varje material. I sternums nedre del uppstod efter simulering större förskjutning av sternumhalvorna än i resterande av sternum. Ett förbättringsförslag var därför att simulera Zipfix och Sternal Talon med en extra ståltråd i nedre delen av sternum.

Zipfix med implantat av titan och standardtekniken med implantat av rostfritt stål gav bäst resultat utifrån de två nämnda aspekterna. De två förbättringsförslagen gav mindre förskjutning men spänningen blev dock högre.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 37 p.
Series
Trita-STH, 2013:78
National Category
Medical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-123957OAI: oai:DiVA.org:kth-123957DiVA: diva2:631384
Subject / course
Medical Engineering
Educational program
Master of Science in Engineering - Medical Engineering
Presentation
2013-06-05, Flemingsberg, 09:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-08-22 Created: 2013-06-20 Last updated: 2013-08-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1707 kB)3399 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1707 kBChecksum SHA-512
0ca44d76c040d0a5d1f11716327afce66e8ed645a29401dc1fa239b407fad79d834b5943fd00374dd7aeefccf5eded99c2d4e341acd1e60304bd7a84a2aa5ced
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Elfström, AnnaGrunditz, Anna
By organisation
School of Technology and Health (STH)
Medical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3399 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 423 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf