Дослідження розподілу напружень під впливом згинаючого навантаження в моделях різних варіантів остеосинтезу кісток гомілки з переломами в середній третині при їх уродженому псевдоартрозі в дітей з незавершеним ростом

Abstract

Уроджений псевдоартроз кісток гомілки - рідкісне захворювання, яке характеризується наявністю незрощення (псевдоартрозу) кісток гомілки, що не зростається самостійно. Більшість хірургічних методик передбачає видалення патологічних м’яких тканин у зоні псевдоартрозу з наступною кістковою аутопластикою та фіксацією фрагментів великогомілкової кістки в апаратах зовнішньої фіксації чи за допомогою інтрамедулярних фіксаторів. Мета - дослідити напружено-деформований стан моделей гомілки за наявності псевдоартрозу в середній третині під впливом згинаючого навантаження та їх остеосинтезу з використанням інтрамедулярних стрижнів різних конструкцій у дітей із незавершеним ростом. Матеріали та методи. Виконано математичне моделювання трьох варіантів остеосинтезу кісток гомілки за їх уродженого псевдоартрозу в середній третині: 1 - стрижень без ротаційної стабільності; 2 - стрижень із ротаційною стабільністю; 3 - стрижень із ротаційною стабільністю та блокованим рухом при стисканні. Вивчено напружено-деформований стан моделей під впливом згинаючого навантаження величиною 300 Н. Результати. За використання ротаційно нестабільного стрижня, що «зростає», максимальний рівень напружень 18,5 МПа і 23,1 МПа визначається на проксимальному та дистальному кінцях великогомілкової кістки, відповідно. У зоні перелому рівень напружень мінімальний і не перевищує позначки 0,2 МПа. У діафізарній частині напруження визначаються на рівні 0,3 МПа і 0,4 МПа вище і нижче зони перелому, відповідно. У зоні перелому малогомілкової кістки рівень напруження також незначний - 0,7 МПа і 0,8 МПа в проксимальному та дистальному фрагментах. Використання стрижня з ротаційною стабільністю не приводить до будь-яких значних змін напружено-деформованого стану моделі порівняно з остеосинтезом великогомілкової кістки ротаційно нестабільним стрижнем. Використання інтрамедулярного стрижня з блокованим рухом при стисканні дає змогу знизити величини напружень на проксимальному та дистальному кінцях великогомілкової кістки - до 16,9 МПа і 21,2 МПа, відповідно. В усіх контрольних точках діафізарної частини великогомілкової кістки напруження мінімальні і дорівнюють 0,2 МПа. Слід звернути увагу, що в даному випадку практично зникають напруження в зоні перелому малогомілкової кістки, де вони не перевищують позначки 0,1 МПа. Висновки. У разі навантажень на згин усі типи інтрамедулярних стрижнів забезпечують мінімальний рівень напружень у зоні перелому великогомілкової кістки. Додаткові ротаційна та повздовжня стабільність стрижнів дають змогу незначно знизити рівень напружень у проксимальному та дистальному кінцях великогомілкової кістки. Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження ухвалено Локальним етичним комітетом зазначеної в роботі установи. На проведення досліджень отримано інформовану згоду батьків дітей. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів.

Keywords

• уроджений псевдоартроз
• остеосинтез
• моделювання