Вивчення Відносних Деформацій Зв’язкового Апарату Колінного Суглоба При Аплазії Хрестоподібних Зв’язок Та Після Їх Відновлення (Математичне Моделювання)

Abstract

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.