Форма документа : Стаття із журналу Шифр видання : Автор(и) : Лазарев І. А., Костюк В. Ю., Дєдков А. Г., Скибан М. В. Назва : Біомеханічне комп’ютерне моделювання поведінки системи "кістка-фіксатор-ендопротез" при різних видах внутрішньої геміпельвектомії Місце публікування : Травма. - Донецк, 2018. - Том 19, N 6. - С. 30-38 (Шифр ТУ3/2018/19/6) Примітки : Бібліогр. в кінці ст. MeSH-головна: ТАЗА КОСТИ -- PELVIC BONES КОСТЕЙ НОВООБРАЗОВАНИЯ -- BONE NEOPLASMS КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ -- COMPUTER SIMULATION ГЕМИПЕЛЬВЭКТОМИЯ -- HEMIPELVECTOMY Анотація: Реконструктивні хірургічні втручання після видалення пухлини тазової кістки залишаються складним питанням сучасної онкологічної ортопедії. З метою вивчення поведінки біомеханічної системи «кістка — фіксатор — ендопротез» під навантаженням при різних типах внутрішньої геміпельвектомії проведено скінченно-елементний аналіз напружено-деформованого стану моделей чотирьох основних варіантів резекції кісток таза у хворих із пухлинами тазової кістки. На основі аксіальних сканів спіральної комп’ютерної томографії таза з проксимальним відділом стегнової кістки й ендопротезом кульшового суглоба за допомогою програмного пакета Mimics відтворено просторову геометрію таза та створено 3D-імітаційні моделі різних типів внутрішньої геміпельвектомії за Enneking із реконструкцією дефекту тазового кільця металопластмасовим спейсером. Подальші розрахунки здійснювали методом скінченних елементів із визначенням напружено-деформованого стану програмними засобами ANSYS. Ключовими показниками для порівняльного аналізу обрані дані, отримані шляхом розрахунків значень інтенсивності напружень (за Мізисом) та переміщень (Total Deformations). Біомеханічні дослідження демонструють максимальну надійність II типу внутрішньої геміпельвектомії. Максимальні значення напружень на гвинтах в усіх моделях зосереджені під головкою, мінімальні — в їх дистальних частинах та не перевищують межі міцності матеріалу, тому довжина гвинтів не суттєво впливає на стабільність конструкції. Максимальні напруження на балці в усіх моделях локалізуються в місцях контакту з кріпленням на гвинтах, мінімальні — у середній частині спейсера. Доцільність встановлення балки для об’єднання головок гвинтів потребує додаткових дослідження та корекції методики реконструкції. Ймовірність виникнення нестабільності або руйнування конструкції збільшується в результаті циклічних навантажень, що супроводжується зростанням значень напружено-деформованого стану та може бути підставою для підбору оптимальної тактики реконструктивних операцій після видалення пухлиниReconstructive surgical intervention after removing pelvic bone tumor remains a complex issue for modern orthopedic oncology. In order to substantiate the functioning of biomechanical system “bone-fixator-endoprosthesis” under load in different types of internal hemipelvectomy, a finite element analysis of stress-strain state was performed in four major variants of pelvic bone resection in patients with pelvic bone tumors. Based on axial scans of spiral computed tomography of the pelvis with proximal femur and hip endoprosthesis, using the Mimics software package, there was created the pelvis spatial geometry and 3D simulation models of different internal hemipelvectomy types by Enneking with defect reconstruction by spacer. Subsequent calculations were carried out using finite element method with calculation of stress-strain state by ANSYS package. The key indicators for the comparative analysis were selected data obtained by calculating the value of stress (by von Mises) and total deformations of the model. Biomechanical studies demonstrate the maximum reliability of hemipelvectomy type II. In all investigated models, the maximum stress is located under the head of screws and do not exceed the limits of strength, and minimal stress is located on distal parts of screws, so the length of the screws will not significantly affect the stability of construction. In all investigated models, the maximum stress on the beam was established in the places of contact with screws and minimal — in the middle part of the spacer, so the installation of the beam to join screw heads requires further investigation and correction of the reconstruction technique. The risk of instability or destruction of construction increases as a result of cyclic loads that is followed by an increase in stress-strain state and could be the basis for more accurate selection of optimal tactics of reconstructive surgery after tumor removal Дод.точки доступу: Лазарев, І. А. Костюк, В. Ю. Дєдков, А. Г. Скибан, М. В. |