Ефективність протидії навантаженням на кручення різних варіантів остеосинтезу відламків гомілки (за результатами математичного моделювання)

Abstract

Останнім часом спостерігається тенденція до високих статистичних показників кількості переломів кісток нижніх кінцівок (47,3 %), із яких діафізарні переломи кісток гомілки становлять 45‒56 %. Мета. Провести порівняльний аналіз напружено-деформованого стану моделей гомілки з переломом великогомілкової кістки під впливом навантаження на кручення за різних варіантів остеосинтезу та залежно від ваги ацієнта. Методи. Моделювали перелом у середній третині діафіза великогомілкової кістки та три види остеосинтезу — за допомогою апарата зовнішньої фіксації (АЗФ), накісткової пластини та інтрамедулярного стрижня. До великогомілкового плато кістки прикладали крутний момент величиною 7 Нм та 12 Нм. Результати. Визначено, що зміни величин напружень у кістковій тканині лінійно залежать від ваги пацієнта. За умов моделювання стабілізації перелому за допомогою АЗФ та інтрамедулярного стрижня напруження в ділянці перелому виявилися значно нижчими за рівень показників неушкодженої кістки. У цій самій зоні в моделі з накістковою пластиною значення рівня напружень були меншими за модель із неушкодженою кісткою, але зі збільшенням ваги пацієнта до 120 кг ці показники майже вирівнялися. У дистальному відділі великогомілкової кістки найвищий рівень напружень зафіксовано в моделі з остеосинтезом інтрамедулярним стрижнем, а в проксимальному — напруження, які перевищили показники моделі з неушкодженою кісткою, визначено за умов використання АЗФ. У металевих конструкціях найбільші напруження виявлено в накістковій пластині. Висновки. Найбільші напруження в зоні перелому (5,8‒9,9 МПа) та на металевій конструкції (360,0‒617,0 МПа) зафіксовано в моделі з накістковою пластиною. У моделі з АЗФ у зоні перелому напруження були на рівні 0,1‒0,2 МПа, у проксимальному відділі великогомілкової кістки — 6,3‒10,8 МПа, у моделі з інтрамедулярним стрижнем — 0,1‒0,2 МПа та 0,5‒0,9 МПа відповідно.У дистальному відділі напруження в останній моделі залишилися високими — 11,7‒20,1 МПа.