Анализ биомеханики проксимального межфалангового сустава после эндопротезирования

Введение. Современное состояние проблемы эндопротезирования мелких суставов кисти, в частности проксимального межфалангового сустава, характеризуется необходимостью создания анатомически адаптированных конструкций с использованием оптимальных материалов. Внедрение нового медицинского изделия требует его комплексного доклинического испытания.Цель. Определить допустимый диапазон нагрузок на проксимальный межфаланговый сустав после эндопротезирования путём анализа его биомеханики для предупреждения развития критических состояний - осложнений.Материалы и методы. В период с 2016 по 2021 год был разработан цельнокерамический несвязанный анатомически адаптированный эндопротез проксимального межфалангового сустава на основании комплексного подхода, включающего доклинические испытания и клиническое исследование 42 пациентов (25 мужчин, 17 женщин) с остеоартритом проксимального межфалангового сустава. При помощи 3D-моделирования создана цифровая модель эндопротеза. С использованием метода конечных элементов изучены критические состояния разработанной цифровой модели, имитирующей стереотипные движения в суставе, получены объективные результаты, которые имеют применение в клинической практике.Результаты. При нагрузке до 5 килограммов устойчивость биомеханической конструкции не нарушается при амплитуде движений от 0 до 60 градусов, при нагрузке до 20 килограммов в пределах 0-30 градусов. Кортикальная костная ткань выдерживает нагрузки до 20 килограммов при амплитуде движений от 0 до 60 градусов.Обсуждение. Был проведён анализ предельных нагрузок на эндопротез с учетом прочностных характеристик костной ткани и циркониевой керамики как материала. Данное исследование задало вектор для разработки в дальнейшем оптимального режима двигательной активности в раннем послеоперационном периоде и наметило оптимальный диапазон движений после эндопротезирования ПМФС.Заключение. Прилагаемая нагрузка в раннем послеоперационном периоде до 5 кг является оптимальной для пациента, при этом диапазон сгибания не должен превышать 90°. Использование нагрузки в диапазоне от 5 до 20 кг возможно, но без превышения угла сгибания в проксимальном межфаланговом суставе более 30°. При заданной нагрузке в 20 кг при угле сгибания более 30° вероятен вывих компонентов эндопротеза, при угле сгибания более 60° крайне вероятно возникновение перипротезного перелома.