Величина шеечно-диафизарного угла ножки эндопротеза тазобедренного сустава как биомеханическая предпосылка развития асептической нестабильности вертлужного компонента (экспериментальное исследование)

Величина шеечно-диафизарного угла ножки эндопротеза тазобедренного сустава как биомеханическая предпосылка развития асептической нестабильности вертлужного компонента (экспериментальное исследование)

Автор: Кудяшев Алексей Леонидович, Хоминец Владимир Васильевич, Иванов Дмитрий Валерьевич, Кириллова Ирина Васильевна, Коссович Леонид Юрьевич, Метленко Павел Анатольевич, Чернышев Виталий Викторович

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 6 т.28, 2022 года.

Бесплатный доступ

Введение. Вопросы поиска причин асептического расшатывания компонентов эндопротеза тазобедренного сустава и совершенствования используемых имплантатов остаются предметом научных дискуссий. Цель. Провести сравнительный анализ результатов биомеханического моделирования бесцементного эндопротезирования тазобедренного сустава имплантатами с различными шеечно-диафизарными углами ножек применительно к изучению предпосылок развития асептического расшатывания ацетабулярного компонента. Материалы и методы. По данным компьютерной томографии построена биомеханическая модель таза и имплантат с различными вариантами величины шеечно-диафизарного угла бедренного компонента. Изучены напряжения и деформации, возникающие при типовых нагрузках, которые испытывает пациент при полной опоре на оперированную нижнюю конечность. Результаты. Применение ножек эндопротеза с шеечно-диафизарным углом 125° обеспечивает наиболее благоприятную локализацию пятна контакта на границе ацетабулярный компонент - тазовая кость, а также меньшие значения эквивалентных напряжений и контактного давления в сравнении с более «вальгусными» бедренными компонентами (135° и 145°). Дискуссия. Полученные данные полностью согласуются с результатами биомеханических исследований L. Quagliarella с соавт. (2006). По мнению этих авторов, влияние ШДУ на параметры контактного давления имеет существенное значение, так как с уменьшением шеечно-диафизарного угла снижается износ и дебрис-ассоциированный остеолиз. Исследователи высказывают предположение, что применение ножек с ШДУ, равными 125°, показано у молодых пациентов с хорошим качеством костной ткани при условии достижения одинаковой длины нижних конечностей. Еще более важной предпосылкой к развитию нестабильности чашки эндопротеза представляется эксцентричная локализация пятна контакта на границе кости и ацетабулярного компонента, а также распределение контактного давления и эквивалентных напряжений внутри этого пятна, характерные для искусственных суставов с ножками, имеющими ШДУ 145°. Заключение. Полученные данные обосновывают с позиций биомеханики необходимость рассматривать величину шеечно-диафизарного угла ножки эндопротеза тазобедренного сустава как возможную предпосылку к развитию асептического расшатывания его ацетабулярного компонента.

Еще

Биомеханика, биомеханическое моделирование, метод конечных элементов, эндопротезирование тазобедренного сустава, асептическое расшатывание, эквивалентные напряжения, контактное давление

Короткий адрес: https://sciup.org/142236819

IDR: 142236819   |   DOI: 10.18019/1028-4427-2022-28-6-811-816

Список литературы Величина шеечно-диафизарного угла ножки эндопротеза тазобедренного сустава как биомеханическая предпосылка развития асептической нестабильности вертлужного компонента (экспериментальное исследование)

  • National Joint Registry for England and Wales: 8th Annual Report // UK: NJR Centre Hemel Hemstead. 2011. URL: www.njrcentre.org.uk
  • Kavanagh B.F., Ilstrup D.M., Fitzgerald R.H. Jr. Revision total hip arthroplasty // J. Bone Joint. Surg. Am. 1985. Vol. 67, No 4. P. 517-526.
  • Arthoplastie totale non cimentée de la anche: influence des paramètres extra-médullaires sur la stabilité primaire de l'implant et sur les con- traintes à l'interfcace os/implant / N.A. Ramaniraka, L.R. Rakotomanana, P. J. Rubin, P. Leyvraz // Rev. Chir. Orthop. Reparatrice Appar. Mot. 2000. Vol. 86, No 6. P. 590-597.
  • Biomechanical effects of prosthesis neck geometries to contrast limb lengthening after hip replacement / L. Quagliarella, A. Boccaccio, L. Lamberti, N. Sasanelli // J. Appl. Biomater. Biomech. 2006. Vol. 4, No 1. Р. 45-54.
  • Anderung des CCD-Winkels sowie des femoralen Antetorsionswinkels durch Huftprothesenimplantation / C. Schidlo, C. Becker, V. Jansson, J. Refior // Z. Orthop. Ihre Grenzgeb. 1999. Vol. 137, No 3. Р. 259-264. DOI: 10.1055/s-2008-1037404.
  • Surgical treatment of limb-length discrepancy following total hip arthroplasty / J. Parvizi, P.F. Sharkey, G.A. Bissett, R.H. Rothman, W.J. Hozack // J. Bone Joint. Surg. Am. 2003. Vol. 85, No 12. Р. 2310-2317. DOI: 10.2106/00004623-200312000-00007.
  • Theruvil B., Kapoor V. Surgical treatment of limb-length discrepancy following total hip arthroplasty // J. Bone Joint Surg. Am. 2004. Vol. 86, No 8. Р. 1829. DOI: 10.2106/00004623-200408000-00039.
  • Maloney W.J., Keeney J.A. Leg length discrepancy after total hip arthroplasty // J. Arthroplasty. 2004. Vol. 19, No 4, Suppl. 1. Р. 108-115. DOI: 10.1016/j.arth.2004.02.018.
  • Computer determination of contact stress distribution and size of weight bearing area in the human hip joint / A. Iglic. V. Kralj-Iglic, M. Daniel, A. Macek-Lebar // Comput. Methods Biomech. Biomed. Engin. 2002. Vol. 5, No 2. P. 185-192. DOI: 10.1080/10255840290010300.
  • Strozzi A. Analytical modelling of the elastomeric layer in soft layer hip replacements // Proc. Inst. Mech. Eng. H. 2000. Vol. 214, No 1. P. 69-81. DOI: 10.1243/0954411001535255.
  • Biomechanical analysis of limited-contact plate used for osteosynthesis / M. Pochrz^st, M. Basiaga, J. Marciniak. M. Kaczmarek // Acta Bioeng. Biomech. 2014. Vol. 16, No 1. Р. 99-105. DOI: 10.5277/abb140112.
  • Доль А.В., Доль Е.С., Иванов Д.В. Биомеханическое моделирование вариантов хирургического реконструктивного лечения спондилоли-стеза позвоночника на уровне L4-L5 // Российский журнал биомеханики. 2018. Т. 22, № 1. С. 31-44.
  • Constructing the dependence between the Young's modulus value and the Hounsfield units of spongy tissue of human femoral heads / L.V. Bessonov, A.A. Golyadkina, P.O. Dmitriev, A.V. Dol, V.S. Zolotov, D.V. Ivanov, I.V. Kirillova, L. Yu. Kossovich, Yu. I. Titova, V.Yu. Ulyanov, A.V. Kharlamov // Izvestiya of Saratov University. A New Series. Series: Mathematics. Mechanics. Informatics. 2021. Vol. 21, No 2. Р. 182-193. DOI: 10.18500/18169791-2021-21-2-182-193.
  • Primary total hip reconstruction with a titanium fiber-coated prosthesis inserted without cement / J.M. Martell, R.H. Pierson 3rd, J.J. Jacobs, A.G. Rosenberg, M. Maley, J.O. Galante // J. Bone Joint Surg. Am. 1993. Vol. 75, No 4. Р. 554-571. DOI: 10.2106/00004623-199304000-00010.
  • DeLee J.G., Charnley J. Radiological demarcation of cemented sockets in total hip replacement // Clin. Orthop. Relat. Res. 1976. No 121. P. 20-32.
  • Edwards N.M., Varnum C., Kjœrsgaard-Andersen P. Up to 10-year follow-up of Symax stem in THA: a Danish single-centre study // Hip Int. 2018. Vol. 28, No 4. P. 375-381. DOI: 10.5301/hipint.5000578.
  • Australian Orthopaedic Association National Joint Replacement Registry (AOANJRR). 2019 Annual Report. South Australia: Adelaide. 2019. URL: https://aoanjrr.sahmri.com/annual-reports-2019.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp