Математическое моделирование нестабильности позвоночника и методов стабилизации

Автор: Орлов С.В., Седов Р.Л., Бобарыкин Н.Д., Аполлинариев В.И.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 3 (49) т.14, 2010 года.

Бесплатный доступ

К одному из наиболее важных вопросов биомеханики позвоночника относится нестабильность сегментов кинематической цепи позвоночника. По мнению американского физика Ильи Пригожина (1991), «нестабильность» - это состояние системы, характеризующееся неоднородностью и разновремённостью каждого из протекающих процессов и всех изменений в целом. Это определение справедливо и для механической системы позвоночного столба. В свою очередь, нестабильность позвоночного столба - это мультикаузальная проблема, которая может встречаться в любом возрасте. Причинами этой патологии могут быть как травмы с повреждением опорных структур позвоночника, так и воспалительные деструктивные процессы (остеомиелит, туберкулез), онкологические поражения позвонков, аномалии развития, дегенеративные поражения межпозвоночных дисков или связочного аппарата. Изучение природы нестабильности методом математического моделирования имеет важное прикладное значение, так как предлагает биомеханическое обоснование хирургической коррекции этой патологии, оптимизирует выбор клинических решений для типичных вариантов нестабильности. Это актуально как для врачей различных специальностей (ортопедов-травматологов, нейрохирургов, неврологов, фтизиатров, онкологов), так и для инженеров-технологов, разрабатывающих позвоночные импланты и фиксаторы. При помощи модели изучены основные формы нестабильности позвоночника при травмах, а именно повреждения сгибательного типа, разгибательного типа и ротационные. Предложены биомеханически обоснованные варианты хирургической коррекции типичных вариантов нестабильности, приведены расчёты оптимальных параметров стабилизирующих конструкций. Доказано преимущество применения демпфирующих (полуригидных) конструкций по сравнению с жёсткими.

Еще

Нестабильность позвоночника, математическая модель, оптимизация методов стабилизации позвоночника, фиксирующие устройства

Короткий адрес: https://sciup.org/146215998

IDR: 146215998

Список литературы Математическое моделирование нестабильности позвоночника и методов стабилизации

  • Громов А.П. Биомеханика травмы. -М.: Медицина, 1979. -С.179-210.
  • Давыдов Е.А., Загородний Н.В., Древаль О.Н. Основные направления разработки и использования конструкций с эффектом памяти формы для динамической стабилизации позвоночника//Современные технологии в травматологии и ортопедии: материалы III Междунар. конгр. -М., 2006. -С. 241.
  • Орлов С.В., Бобарыкин Н.Д., Латышев К.С. Математическая модель стабильности трёхпозвонкового комплекса//Математическое моделирование. -2006. -Т. 18, № 10. -С. 55-70.
  • Орлов С.В., Каныкин А.Ю., Москалёв В.П., Щедрёнок В.В., Седов Р.Л. Математический расчёт прочности позвоночного столба при хирургическом лечении нестабильных переломов позвоночника//Вестник хирургии имени И.И. Грекова. -2009. -Т. 168, № 2. -С. 61-64.
  • Седов Р.Л., Орлов С.В., Бобарыкин Н.Д. О расчёте параметров динамических стабилизирующих конструкций на основе математической модели трёхпозвонкового комплекса человека//Математическое моделирование. -2010. -Т. 22, № 2. -С. 113-123.
  • Denis F. Spinal instability as defined by the three column spine concept in acute spinal trauma//Clin. Orthop. -1984. -Vol. 189. -P. 65.
  • Fergusson R., Tencer A., Woodard P., Allen A. Biomechanical comparison of spinal fracture models and the stabilizing effects of posterior instrumentations//Spine. -1988. -Vol. 13. -P. 453.
  • Reno L. Surgery of the Spine. -Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 1983. -P. 55-58.
  • Haher T.R., Felmly W.T., O'Brien M. Thoracic and lumbar fractures: diagnosis and management//Spinal Surgery. -1991. -Vol. 2. -P. 857-910.
  • Wagner U.A. Unter mitarbeit von Ottmar Schmitt, Hans-Martin Schmidt, Wallny T. Atlas der Pedikelschraubenimplantate. -Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1998. -P.1-2.
Еще
Статья научная