Механические свойства систем кость-имплантат в условиях различных способов фиксации
Автор: Минасов Т.Б., Скрябин В.Л., Сотин А.В., Минасов И.Б., Саубанов Р.А., Файзуллин А.А., Вахитов-ковалевич Р.М.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 3 (89) т.24, 2020 года.
Бесплатный доступ
Переломы диафизов костей голени составляют до 45 % случаев от всех переломов длинных костей скелета человека и являются самыми распространенными повреждениями костей сегментов конечностей, лечение которых сопровождается большим числом осложнений, поэтому проблема улучшения результатов лечения пациентов с указанной травмой по-прежнему актуальна для современной травматологии и ортопедии. Использование компрессионно-дистракционных аппаратов, систем интрамедуллярного и накостного остеосинтеза позволяет обеспечить стабильно-функциональный остеосинтез и исключить необходимость в дополнительной гипсовой иммобилизации сегмента или конечности в послеоперационном периоде. Биомеханические взаимоотношения в системе кость-имплантат являются значимым фактором, позволяющим объективизировать режим двигательной реабилитации в раннем послеоперационном периоде. В данной работе изучены результаты стендовых испытаний групп биоманекенов большеберцовой кости в условиях экспериментального повреждения типа 42 А 1.1 (по универсальной классификации переломов АО/ASIF ), синтезированных различными видами имплантатов: системой расширяющейся фиксации Fixion , аппаратом наружной фиксации, пластинами для накостного остеосинтеза LC-DCP и системой блокируемого интрамедуллярного остеосинтеза (БИОС). Каждая исследуемая система кость-имплантат была подвергнута осевому сжатию на универсальной электромеханической разрывной машине INSTRON 1185. В результате проведенного сравнительного анализа резистентности осевому сжатию было выявлено, что любой вид фиксации повышает прочность систем в дипазоне 22-81 % по сравнению с интактными образцами. Наибольшую прочность демонстрировали системы внутрикостной фиксации, что отражает наиболее оптимальные биомеханические взаимоотношения в системе кость-имплантат.
Переломы большеберцовой кости, остеосинтез, механические свойства, стендовые испытания
Короткий адрес: https://sciup.org/146282178
IDR: 146282178 | DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2020.3.08
Список литературы Механические свойства систем кость-имплантат в условиях различных способов фиксации
- Атманский И.А. Damage Control в системе организации помощи пациентам с политравмой // Травматология: проблемы, инновационные технологии в диагностике и лечении. Медицинская и социальная реабилитация: материалы I Урал. мед. форума, 5-7 окт. 2011 г. - Челябинск, 2011. - С. 29.
- Бойков В.П. Закрытый интрамедуллярный остеосинтез диафизарных переломов голени. - Чебоксары, 2004. - 180 с.
- Минасов Т.Б., Ханин М.Ю., Минасов И.Б. Диафизарные переломы большеберцовой кости: блокированный или расширяющийся гвоздь? // Гений ортопедии: науч. теор. и практ. журн. - 2009. -№ 4. - С. 110-113.
- Сергеев С.В. Происхождение остеосинтеза. Накостный остеосинтез // Остеосинтез. - 2008. - № 1(2). -С. 7-10.
- Травматология: национальное руководство / под. ред. Г.П. Котельникова, С.П. Миронова. -М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 808 с.
- Cheung G., Zalzal P., Bhandari M., Spelt J.K., Papini M. Finite element analysis of a femoral retrograde intrameduallary nail subject to gait loading // Med. Engineering & Physics. - 2004. - Vol. 26. - P. 93-108.
- Davidson J. A cadaveric experimental methodology for performance evaluation of intramedullary nails for femur and tibia // Trends Biomater. Artif. Organs. - 2009. - Vol. 22, no. 1. - P. 1-8.
- Duda G.N., Heller M., Albinger J., Schulz O., Schneider E., Claes L. Influence of muscle forces on femoral strain distribution // Journal of Biomechanics. - 1998. - Vol. 31. - P. 841-846.
- Duda G.N., Mandruzzato F., Heller M., Goldhahn J., Moser R., Hehli M., Claes L., Haas N.P. Mechanical boundary conditions of fracture healing: borderline indications in the treatment of unreamed tibial nailing // J. Biomech. - 2001. - Vol. 34, no. 5. - P. 639-650.
- Harper M.C. Fractures of the femur treated by open and closed intramedullary nailing using fluted rod // Journal of Bone and Joint Surgery. - 1985. - Vol. 67-A. - P. 669-708.
- Jebaseelan D.D., Mathiarasu N., Sudhakar C.J., Raju N., Samuel D.G.H., Senapathi S.K., Pal S. Finite element analysis: an effective tool for rostheses design // Trends in Biomaterials Artificial Organs. - 2004. -Vol. 17, no. 2. - P. 141-148.
- Kessler S.B., Hallfeldt K.K., Perren S.M., Schweiberer L. The effects of reaming and intramedullary nailing on fracture healing // Clin. Orthop. Relat. Res. - 1986. - Vol. 212. - P. 18-25.
- Klemm K.W, Borner M. Interlocking nailing of complex fractures of the femur and tibia // Clin. Orthop. Relat. Res. - 1986. - Vol. 212. - P. 89-100.
- Lepore S., Capuano N., Lepore L., Romano G. Preliminary clinical and radiographic results with the fixion intramedullary nail: an inflatable self-locking system for long bone frac-tures // J. Orthopaed. Traumatol. -2000. - Vol. 1, no. 3. - P. 135-140.
- Minasov T.B., Gasser J.A., Matveev A.L., Trubin A.R., Gafarov I.R., Minasov I.B. Possibilities of hip arthroplasty on the background of impaired bone metabolism // IOSR Journal of Dental and Medical Sciences. - 2015. - Vol. 14, no. 6-3. - С. 53-57.
- Minasov T.B., Karimov K.K., Aslamov N.N., Gafarov I.R., Minasov I.B. Morphological features of the proximal hip in women of different age groups according to the x-ray population research // IOSR Journal of Dental and Medical Sciences. - 2014. - Vol. 13, no. 1-9. - P. 59-63.
- Neiman R., Hazelwood S.J. [et al.]. Strain analysis of the proximal femur after retrograde femoral nailing: a dimensional finite element study // 25th ASB Conference, 22-25 June. - Boston, 2009.
- Obara T. A biomechanical study on the fracture treatment - intravital measurement of the strain on an intramedullary nail in the healing process of the femoral fracture in goats (author's transl.) // Nippon Seikeigeka Gakkai Zasshi. - 1979. - Vol. 53, no. 2. - P. 199-212.
- Schneider E., Michel M.C., Genge M., Zuber K., Ganz R., Perren S.M. Loads acting in an intramedullary nail during fracture healing in the human femur // Journal of Biomechanics. - 2001. - Vol. 34, no. 7. -P. 849-857.
- Sitthiseripratip K., Oosterwyck H. Van, Vander Sloten J., Mahaisavariya B., Bohez E.L., Suwanprateeb J., Audekercke R. Van, Oris P. Finite element study of trochanteric gamma nail for trochanteric fracture // Med. Eng. Phys. - 2003. - Vol. 25, no. 2. - P. 99-106.