Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



Травма та її наслідки
Зала синя Зала жовта

Травма та її наслідки
Зала синя Зала жовта

Журнал "Травма" Том 24, №3, 2023

Повернутися до номеру

Аналіз напружено-деформованого стану моделі великогомілкової кістки при її переломі в верхній третині з різними варіантами остеосинтезу в умовах зростаючого згинального навантаження

Автори: Строєв М.Ю. (1), Березка М.І. (1), Власенко Д.В. (1), Бітчук М.Д. (1), Карпінський М.Ю. (2), Яресько О.В. (2)
(1) — Харківський національний медичний університет, м. Харків, Україна
(2) — ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України», м. Харків, Україна

Рубрики: Травмотологія та ортопедія

Розділи: Клінічні дослідження

Версія для друку


Резюме

Актуальність. Натепер спостерігається зростання переломів кісток нижньої кінцівки (47,3 %). Більше ніж 50 % ускладнень пов’язані з лікуванням переломів кісток гомілки, що спричинило 27,9 % інвалідності. Мета: провести порівняльний аналіз напружено-деформованого стану моделей великогомілкової кістки при її переломі в верхній третині з різними варіантами остеосинтезу під впливом згинального навантаження залежно від маси пацієнта. Матеріали та методи. Модель імітувала перелом великогомілкової кістки в верхній третині та три типи остеосинтезу з використанням апарата зовнішньої фіксації (АЗФ), накісткової пластини та інтрамедулярного стрижня. Моделі досліджувалися під впливом згинального навантаження 700 та 1200 Н. Результати. У нормі при згинальному навантаженні максимальні напруження визначаються в дистальному відділі великогомілкової кістки. При використанні остеосинтезу АЗФ максимальний рівень напружень спостерігається в дистальному фрагменті великогомілкової кістки. При остеосинтезі накістковою пластиною максимальні напруження визначаються в зону перелому. Остеосинтез інтрамедулярним стрижнем забезпечує найнижчий рівень напружень в зоні перелому. Підвищення величини навантаження до 1200 Н призводить до підвищення величин напружень у всіх елементах моделі. Висновки. При навантаженнях на згин найгірші показники рівня напружень в зоні перелому та металевої конструкції визначені при використанні накісткової пластини. Остеосинтез за допомогою АЗФ забезпечує найнижчій рівень напружень у зоні перелому, варто відзначити і найнижчий рівень напружень на самому апараті. Досить низькі показники напружень в зоні перелому та у проксимальному фрагменті великогомілкової кістки визначаються при використанні остеосинтезу інтрамедулярним стрижнем.

Background. Currently, there is an increase in the lower limb fractures (47.3 %). More than 50 % of complications are related to the treatment of tibial fractures, which caused 27.9 % of disability. Goal: to conduct a comparative analysis of the stress-strain state of the tibial models with a fracture in the upper third with different options of osteosynthesis under bending load depending on the patient’s weight. Materials and methods. The model simulated a tibial fracture in the upper third and three types of osteosynthesis using an external fixation device (EFD), a bone plate and an intramedullary rod. The models were tested under the influence of a bending load of 700 and 1200 N. Results. Normally, the stress under bending load is maximal in the distal tibia. When using EFD, the maximum stress level is observed in the distal fragment of the tibia. During osteosynthesis with a bone plate, the stresses are maximal in the fracture zone. Osteosynthesis with an intramedullary rod provides the lowest stress level in the fracture zone. An increase in the load up to 1200 N leads to an elevation in the stress values in all elements of the model. Conclusions. Under bending loads, indicators of the stress level in the fracture zone and the metal structure were the worst when using a bone plate. Osteosynthesis with the help of EFD ensures the lowest level of stress in the fracture zone, it is also worth noting the lowest level of stress on the device itself. Quite low stress indicators in the fracture zone and in the proximal fragment of the tibia occur when using osteosynthesis with an intramedullary rod.


Ключові слова

гомілка; перелом; згин; остеосинтез

tibia; fracture; flexion; osteosynthesis


Для ознайомлення з повним змістом статті необхідно оформити передплату на журнал.


Список літератури

1. Гайко Г.В., Калашников А.В., Боер В.А. и др. Диафизарные переломы в структуре травматизма населения Украины. Тези доповідей XIV з’їзду ортопедів-травматологів України. Одеса, 2016. 9-10. 
2. Ermolenko N.A., Zarudna O.I. Ожиріння — проблема сучасності. Медсестринство. 2017. (1). doi: 10.11603/2411-1597.2016.1.7385.
3. Всесвітня організація охорони здоров’я. Питання ожиріння. [Електронний ресурс]. URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight.
4. Попсуйшапка О.К., Литвишко В.О., Ужегова О.Е., Підгайська О.О. Частота ускладнень при лікуванні діафізарних переломів кінцівок за даними харківської травматологічної МСЕК. Збірник наукових праць XVIII з’їзду ортопедів-травматологів України. 2019. 53-54.
5. Литвишко В.О., Попсуйшапка О.К., Яресько О.В. Напружено-деформований стан фібрин-кров’яного згустку та окістя в зоні діафізарного перелому за різних умов з’єднання відламків та його вплив на структурну організацію регенерату. Ортопедия, травматология и протезирование. 2016. (1). 62-71.
6. Карпинський M., Строєв M., Березка M., Григорук В., Яресько O. Ефективність протидії навантаженням на кручення різних варіантів остеосинтезу відламків гомілки (за результатами математичного моделювання). Ортопедия, травматология и протезирование. 2022. (1–2). 34-42. doi: 10.15674/0030-598720221-234-42.
7. Березовский В.А., Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека: Справочник. Київ: Наукова думка, 1990. 224 с.
8. Васюк В.Л., Коваль О.А., Карпінський М.Ю., Яресько О.В. Математичне моделювання варіантів остеосинтезу переломів дистального метаепіфіза великогомілкової кістки типу С1. Травма. 2019. 20 (1). 37-46. DOI: 10.22141/1608-1706.1.20.2019.158666.
9. Корж М.О., Романенко К.К., Прозоровський Д.В., Карпінський М.Ю., Яресько О.В. Математичне моделювання впливу деформації кісток гомілки на навантаження суглобів нижньої кінцівки. Травма. 2016. 17(3). 23-24. 
10. Стойко И.В., Бец Г.В., Бец И.Г., Карпинский М.Ю. Анализ напряженно-деформированного состояния дистального отдела голени и стопы при повреждениях pilon в условиях наружной фиксации при помощи стержневых аппаратов. Травма. 2014. 15(1). 41-49. DOI: 10.22141/1608-1706.1.15.2014.81263.
11. Gere J.M., Timoshenko S.P. MechanicsofMaterial. 1997. 912 р.
12. Зенкевич О.К. Метод конечных элементов в технике. Москва: Мир, 1978. 519 с.
13. Алямовский А.А. SolidWorks/COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов. Москва: ДМК Пресс, 2004. 432 с.

Повернутися до номеру