Форма документа : Стаття із журналу
Шифр видання :
Автор(и) : Омельченко Т. М., Бур’янов О. А., Лябах А. П., Єщенко В. О., Турчин О. А.
Назва : Вибір засобів внутрішньої фіксації при надкісточкових корекційних остеотоміях дистального відділу великогомілкової кістки. Імітаційне комп’ютерне моделювання
Місце публікування : Травма. - Донецк, 2019. - Том 20, N 2. - С. 70-77 (Шифр ТУ3/2019/20/2)
Примітки : Бібліогр. в кінці ст.
MeSH-головна: ГОЛЕНОСТОПНЫЙ СУСТАВ -- ANKLE JOINT
ОСТЕОТОМИЯ -- OSTEOTOMY
ПРОТЕЗА ФИКСАЦИЯ -- PROSTHESIS RETENTION
ОСТЕОСИНТЕЗ, ПЛАСТИНКИ -- BONE PLATES
Анотація: Оцінка стабільності внутрішньої фіксації при виконанні різних видів надкісточкових корекційних остеотомій дистального відділу великогомілкової кістки шляхом дослідження жорсткісних параметрів біомеханічних моделей «фіксатор — кістка» при імітаційному комп’ютерному моделюванні методом скінченних елементів. Матеріали та методи. Дослідження включало створення солідних імітаційних комп’ютерних моделей біомеханічних систем «фіксатор — кістка» на базі програмного комплексу ANSYS з використанням контактних і 10-вузлових пірамідальних 3D SOLID187 СЕ. 3D-модель великогомілкової кістки створена на підставі комп’ютерного томографічного дослідження неушкодженої гомілки у здорової людини. У кожній моделі відтворено корекційну остеотомію в метаепіфізарній зоні дистального відділу великогомілкової кістки з подальшою фіксацією різними видами сучасних блокованих пластин з гвинтами. Проведено дослідження напружено-деформованого стану, визначені максимальні величини зусиль на стиск, згин та максимальні крутильні моменти за умови неперевищення переміщення 1,0 мм між кістковими фрагментами. Результати. Найбільш жорсткою та стабільною є біомеханічна система з передньолатеральною блокованою L-подібною пластиною, де допустимі зусилля на стиск і згин становлять 308 і 73 Н відповідно. При цьому ця система характеризується найбільшою величиною еквівалентних за Мізесом напружень у концентраторах гвинтів та пластини. Найменшу жорсткість на стиск (Pmax стиск = 151 Н), згин (Pmax згин = 19 Н) і кручення (Mmax = 2,46 Н/м) мала біомеханічна система, де застосовано медіальну блоковану пластину. Висновки. При плануванні медіальної корекційної надкісточкової остеотомії дистального відділу великогомілкової кістки з відкритим клином найбільшу стабільність та жорсткість фіксації забезпечує медіальна блокована пластина «puddi-plate», при плануванні медіальної остеотомії із закритим клином найбільшу стабільність при фіксації забезпечує медіальна блокована пластина з міні-гвинтами, а для латеральної корекційної остеотомії із закритим клином, передньої остеотомії та фокусної купольної корекційної остеотомії в даній анатомічній ділянці найкраще використовувати передньолатеральну L-подібну блоковану пластинуThe purpose was to assess the stability of internal fixation when performing various types of supramalleolar corrective osteotomies of the distal tibia by examining the stif-fness parameters of biomechanical “fixator-bone” models during computer simulation using the finite element method. Materials and methods. The study included the creation of solid simulation computer models of biomechanical “fixator-bone” systems based on the ANSYS software using contact and 10-node pyramidal 3D SOLID187 element. The 3D model of the tibia was created on the basis of a computed tomography scan of a non-damaged lower leg in a healthy person. In each model, corrective osteotomy was recreated in the metaepiphyseal zone of the distal tibia, followed by a fixation using various types of modern locking plates with screws. A study of the stress-strain state was carried out, and the maximum values of the compressive, bending and maximum torques were determined under the condition when the displacement of the bone fragments did not exceed 1.0 mm. Results. Biomechanical system with an anterolateral L-shaped locking plate was the most rigid and stable, the allowable forces for compression and bending were 308 and 73 H, respectively. At the same time, this system is also characterized by the greatest equivalent von Mises stresses in the stress concentrator of the screws and the plate. Biomechanical system with medial locking plate had the lowest compressive stiffness (Pmax_compression = 151 H), bending stiffness (Pmax_bending = 19 H) and torsional stiffness (Mmax = 2.46 N/m). Conclusions. When planning medial supramalleolar corrective osteotomy of the distal tibia with an open wedge, the medial Puddu locking plate provides the greatest stability and rigidity of fixation, for lateral corrective osteotomy with a closed wedge, the greatest stability in fixing is provided by the medial locking plate with the mini screws, and for the lateral corrective osteotomy with a closed wedge, lateral osteotomy and focal dome corrective osteotomy in this anatomical region, it is best to use an anterolateral L-shaped locking plate
Дод.точки доступу:
Омельченко, Т. М.
Бур’янов, О. А.
Лябах, А. П.
Єщенко, В. О.
Турчин, О. А.