Вступ. Основним проявом уродженого псевдоартрозу є деформація гомілки та поява спонтанного перелому великогомілкової та/або малогомілкової кістки. За наявності перелому проводять хірургічні втручання, що направлені на досягнення зрощення та відновлення функції нижньої кінцівки. Ростучі (блоковані та неблоковані) інтрамедулярні стрижні мають один загальний недолік — відсутність опору стискаючим навантаженням. Для усунення даного недоліку був розроблений ростучий інтрамедулярний стрижень з блокованим ротаційним та подовжнім рухом при стисканні. Мета. Визначити особливості напружено-деформованого стану моделей гомілки з псевдоартрозом її кісток при різних варіантах їх остеосинтезу з використанням інтрамедулярного стрижня з ротаційною стабільністю та блокованим подовжнім рухом при стисканні. Матеріали та методи. Моделювали зону незрощення кісток гомілки в їх нижній третині та 3 варіанти остеосинтезу: інтрамедулярним стрижнем та спицею; стрижнем, спицею та блоком з кісткових трансплантатів на великогомілкову кістку; стрижнем, спицею та блоком з кісткових трансплантатів на обидві кістки гомілки. Також моделювали 2 типи інтрамедулярних стрижнів з подовжньою рухомістю, яка надає можливість росту конструкції відповідно росту кісток гомілки: стрижень з ротаційною стабільністю та стрижень з ротаційною стабільністю та блокованим подовжнім рухом при стисканні. Результати. При навантаженнях на стиск використання ротаційно стабільного стрижня без блокування подовжнього руху викликає підвищений рівень напружень на малогомілковій кістці, а також в зоні псевдоартрозу великогомілкової кістки. Це відбувається тому, що стрижень не надає спротиву переміщенням у бік скорочення, що є платою за можливість зростання. Але малогомілкова кістка, фіксована цільною спицею, бере на себе основну частину стискаючого навантаження. Стрижень з блокуванням подовжнього руху бере на себе стискаючі навантаження, що веде до зниження напружень на малогомілковій кістці та в зоні псевдоартрозу великогомілкової. Використання блоків з кісткових трансплантатів дозволяє знизити рівень напружень у кісткових фрагментах, особливо в зоні перелому, і нівелювати різницю між блокованими та неблокованими стрижнями. Отже, слід брати до уваги той факт, що використані моделі відповідають стану повного зрощення трансплантатів з кісткою. Тільки в цьому випадку вони спроможні виконувати роль блокування подовжнього руху при стисканні. У ранній післяопераційний період переваги ротаційно стабільного стрижня з блокуванням подовжнього руху суттєві. Наявність фактора осьової рухомості інтрамедулярного стрижня викликає досить значні деформації кісткових регенератів обох кісток гомілки — 1,94 % на великогомілковій кістці та 1,60 % на малогомілковій. Використання кісткових трансплантатів дозволяє значно знизити деформації кісткового регенерату — до 0,12 % при накладанні трансплантатів на великогомілкову кістку і до 0,10 % при накладанні на обидві кістки. Висновки. Використання інтрамедулярного ротаційно стабільного стрижня з блокуванням подовжнього руху при стисканні дозволяє значно знизити рівень напружень у малогомілковій кістці та в зоні псевдоартрозу великогомілкової кістки, а також значно зменшує величини відносних деформацій кісткового регенерату при всіх варіантах остеосинтезу.
Актуальність. Основним та самим ефективним способом лікування нестабільності колінного суглоба при аплазії хрестоподібних зв’язок є позасуглобова реконструкція зв’язкового апарату колінного суглоба. Тому для вивчення ефективності даного методу лікування проводиться математичне моделювання. Мета: вивчити величини деформацій у зв’язковому апараті колінного суглоба при аплазії хрестоподібних зв’язок до та після реконструктивного втручання та порівняння отриманих результатів з нормою. Матеріали та методи. Розроблена базова скінченно-елементна модель нижньої кінцівки, яка була доповнена колатеральними та хрестоподібними зв’язками колінного суглоба. На основі базової моделі була розроблена модель з аплазією хрестоподібних зв’язок колінного суглоба та модель, яка відображає стан колінного суглоба після виконання реконструктивного оперативного втручання за методикою SUPERknee за D. Paley. Модель випробували під впливом вертикального навантаження в положенні згинання колінного суглоба під кутом 135°. Результати. При нормальній будові колінного суглоба максимальні відносні деформації величиною 4,0 % бере на себе задня хрестоподібна зв’язка. Відносні деформації передньої хрестоподібної зв’язки вдвічі менші і не перевищують показника 2,0 %. Також на рівні 2,0 % визначаються відносні деформації латеральної зв’язки, тоді як відносні деформації медіальної зв’язки сягають значення 3,0 %. Відсутність хрестоподібних зв’язок при їх аплазії збільшує навантаження на колатеральні зв’язки колінного суглоба, і, як наслідок, підвищується величина їх відносних деформацій. Так, відносні деформації медіальної зв’язки збільшуються до позначки 5,0 %, а латеральної зв’язки — до 3,0 %. Значно більша пружність і менша пластичність штучного матеріалу зв’язок після відновлення зв’язкового апарату за методикою SUPERknee за D. Paley обумовлюють і меншу їх деформацію. Найбільші відносні деформації лавсанової стрічки 2,0 % спостерігаються в передній частині та на латеральному боці суглоба. На медіальному боці відносні деформації стрічки визначаються на рівні 1,0 %. У задній частині, при обраному варіанті навантаження суглоба, деформації стрічки практично відсутні. Висновки. Аплазія хрестоподібних зв’язок призводить до підвищення величин відносних деформацій в елементах зв’язкового апарату колінного суглоба. Після відновлення зв’язкового апарату колінного суглоба за методикою SUPERknee за D. Paley величини відносних деформацій в елементах зв’язкового апарату колінного суглоба зменшуться нижче показників моделі в нормі, що обумовлено механічними властивостями штучного матеріалу, що замінює зв’язки. Низькій рівень відносних деформацій у стрічці є передумовою стабільності колінного суглоба.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.