Выбор схемы остеосинтеза с помощью биомеханического моделирования

14 Апреля в 18:58 1254 0


Выбор схемы остеосинтеза с помощью биомеханического моделирования для лечения переломов длинных трубчатых костей

Функциональные нагрузки на опорно-двигательный аппарат характеризуются увеличенными значениями, поэтомупереломы длинных трубчатых костей составляют около 90% от всех переломов костей скелета. В связи с этим повышение эффективности лечения указанных переломов является важной задачей, которая успешно решается за счет использования метода наружного чрескостного остеосинтеза. Однако применяемые схемы фиксации костных фрагментов не всегда обеспечивают получение наилучших результатов лечения, что объясняется отсутствием научно обоснованных требований к схемам фиксации, придающих ей необходимую жесткость с допустимыми наименьшими смешениями фрагментов. Вследствие этого задача подготовки биомеханически обоснованных рекомендаций по созданию схем с повышенной жесткостью представляется актуальной и составляет цель данной работы.

Методика биомеханического моделирования предусматривала изготовление трех видов макетов, содержащих костные фрагменты большеберцовой кости с различными схемами фиксации: спице вой, стержневой и комбинированной спицестержневой. Изготовленные макеты размещались в специально сконструированном нагрузочно-измерительном устройстве, с помощью которого создавалась статическая поперечная нагрузка на костный фрагмент и фиксировались значения его смешений. Равномерность жесткости фиксации изучалась в условиях изменения угловых направлений нагрузки через каждые 30°, при этом жесткость фиксации определялась по степени равномерности смещений, а также за счет сравнения значений среднеуглового смещения фрагментов. Равномерность жесткости фиксации выявлялась двумя методами: по виду построенных полярных диаграмм смещения и путем вычисления разности между наибольшей и наименьшей величинами смещения при угловом изменении направления нагрузки для каждого макетного образца. Результаты исследования обрабатывались с применением методов математической статистики.



Результаты проведенного биомеханического моделирования позволили установить, что стержневая фиксация фрагментов большеберцовой кости превосходит спицевую по величине жесткости на 48% и по равномерности жесткости на 35%. В то же время показатели комбинированной спице-стержневой фиксации выше, чем показатели стержневой фиксации по жесткости на 6% и по равномерности жесткости на 16%. Анализ данных результатов показывает, что присутствие спицевого фиксатора в схеме с двумя стержнями улучшает распределение напряжений в материале фиксаторов и снижает концентрацию напряжений. За счет этого возрастает момент сопротивления системы фиксаторов и увеличивается ее жесткость в сравнении со спицевой и стержневой схемами фиксации, что значительно уменьшает деформации элементов системы.


Ткачева А.В., Бейдик О.В., Бутовский К.Г.
ГОУВПО «Саратовский государственный университет им. И.Г. Чернышевского»

Похожие статьи
показать еще
 
Травматология и ортопедия