Анализ биомеханических параметров остеотомии первой плюсневой кости

Изучено напряженно-деформированного состояние в биотехнических системах, образующихся при выполнении корригирующих остеотомий первой плюсневой кости. Вальгусная деформация первого пальца стопы является распространенной патологией у человека. Частота встречаемости данной патологии у лиц женского пола до 64 % и до 25 % - у мужского. Хирургическое реконструктивное лечение остается актуальной проблемой в современной ортопедии. Ситуация обусловлена неудовлетворительными результатами лечения. Кроме того, встает вопрос о допустимости нагрузки в раннем послеоперационном периоде у пациентов с количественной индивидуальной оценкой. Данную оценку могут дать методы биомеханики. В работе приведены результаты разработки методики оценки напряженно-деформированного состояния биотехнической системы «кость - винты» при выполнении корригирующих остеотомий первой плюсневой кости. Методика позволяет проводить сравнительный анализ различных способов остеотомий, наиболее распространенных в клинической практике для конкретного пациента. В данном исследовании рассмотрены chevron- и scarf -остеотомии со смещением костных отломков на 1/3 и 2/3. Для решения поставленной задачи на основе данных компьютерной томографии построены персонифицированные твердотельные геометрические модели первой плюсневой кости. Построены также модели фиксаторов. Конечно-элементный анализ осуществлен в программном комплексе Ansys Wоrkbench . Основное внимание уделено анализу напряжений, возникающих при нагрузке на подошвенную поверхность головки первой плюсневой кости во время ходьбы. Проведена оценка максимально допустимого сдвига костных отломков для нормализации деформаций переднего отдела стопы. Разработанная методика позволяет осуществить выбор варианта остеотомии с обоснованием возможности одномоментной операции на обеих стопах для конкретного пациента.