Експериментальне Обґрунтування Оптимальних Конструкційних Властивостей Кільцевих Спице-Стрижневих Фіксаторів

Abstract

Актуальність. Використання кільцевих фіксаторів спице-стрижневого типу є одним із провідних методів лікування незрощень кісток. Удосконалення конструктивних властивостей системи фіксації є перспективним напрямком поліпшення результатів лікування. Мета дослідження — експериментальне обґрунтування конструкційних удосконалень кільцевих спице-стрижневих фіксаторів. Матеріали та методи. Завданням експерименту було визначити вплив просторової фіксації стрижня в кільцевому спице-стрижневому фіксаторі. Об’єктом дослідження була синтетична кістка Sawbones® із моделлю перелому, який був фіксований кільцевим фіксатором 2 типів. Усі параметри (кількість кілець, спиць, кутів їх перехрестя) були аналогічними. Відмінність двох моделей полягала лише в наявності чи відсутності ребра жорсткості фіксації стрижня. За допомогою універсальної випробувальної машини TIRATEST-2151 визначаються характеристики міцності й деформації матеріалів із максимальним зусиллям до 5 кН. Зразки випробували у трьох режимах: стиск вздовж осі кістки, кручення, згин. У процесі навантаження були записані таблиці, у яких розміщені дані, що реєструвала випробувальна установка (переміщення і сили, що прикладалася). У процесі випробування дослідний зразок, включаючи контрастні точки, фотографували при різних навантаженнях. Зображення обробляли на комп’ютері, використовуючи стандартну систему управління цифровим зображенням. Результати. За отриманими даними, ребро жорсткості при фіксації стрижня кільцевого фіксатора впливало на показники жорсткості системи при усіх видах навантаження. Найбільш чутливим був згин. Так, жорсткість при згині зменшилась на 23 %, при стиску — на 8,5 %. Використання удосконалень фіксації стрижня при лікуванні незрощень кісток гомілки після перелому показало клінічну ефективність. Висновки. Використання ребра жорсткості фіксації стрижня кільцевого спице-стрижневого фіксатора в експерименті довело підвищення показників жорсткості. Найбільш значимим було збільшення параметрів жорсткості при згині. За попередніми даними, застосування удосконалень кільцевих фіксаторів при лікуванні незрощень кісток гомілки після перелому засвідчило клінічну ефективність.