Ключові слова
багатоуламковий перелом
остео-синтез
математичне моделювання
Як цитувати
Анотація
Вступ. Переломи плато великогомілкової кістки відносяться до внутрішньосуглобових пошкоджень. Дискусійним питанням сьогодення є вибір пластини за своєю функціональною спроможністю, що залежить від характеру перелому та місця розташування конструкції, яке потребує подальшого вивчення.
Мета. Дослідити показники напружень моделі при багатоуламкових переломах проксимального кінця великогомілкової кістки при різновидах стабілізації під впливом згинаючого навантаження в сагітальній площині.
Матеріали та методи. Створена скінченно-елементна модель проксимального епіметафізу кісток гомілки з його багатоуламковим перелом. Вивчали 3 варіанти остеосинтезу: пластина з медіального боку, пластина з латерального боку та 2 пластини з обох боків. До тібіального плато великогомілкової кістки прикладали згинаючу силу, яка діє ззаду вперед.
Результати. Пластина, яка накладена з латерального боку, забезпечує мінімальний рівень напружень в кісткових елементах моделі в зоні перелому. Винятком є кісткові фрагменти навколо фіксуючих гвинтів проведених через цю пластину, де рівень напружень перевищує позначку 35,0 МПа. Пластина накладена з медіального боку забезпечує мінімальний рівень напружень навколо фіксуючих гвинтів проведених через неї, але є підвищення рівня напружень на зовнішніх поверхнях кістки в зоні перелому, які в кілька разів вище за показники моделі з латеральним розташуванням пластини, але в абсолютних значеннях ці напруження не перевищують межі 11,1 МПа. Варіант фіксації двома пластинами забезпечує оптимальний варіант розподілу напружень в моделі. Однобічне накладання пластин теж може бути варіантом вибору з урахуванням характеру перелому, кількості уламків, їх розміру, технічних складнощів при накладанні пластин та ін.
Висновки. Під дією згинаючого навантаження у сагітальній площині остеосинтез із двома пластинами забезпечує найменші напруження. Винятком є зона навколо гвинтів, де напруження в кісткових фрагментах залишаються підвищеними. У моделях з односторонньою фіксацією уламків основна різниця полягає в напруженнях на кісткових фрагментах поблизу гвинтів: при медіальному розташуванні пластини ці показники в кілька рази нижчі, ніж при латеральному.
Посилання
Donovan RL, Smith JRA, Yeomans D, Bennett F, Small-bones M, White P, et al. Epidemiology and outcomes of tibial plateau fractures in adults aged 60 and over treated in the United Kingdom. Injury. 2022;53(6):2219–25. doi:10.1016/j. injury.2022.03.048.
Lim JA, West C, Lim JR, Thahir A, Krkovic M. Conservative management of varus/valgus stable tibial plateau fractures in osteoporotic bone – preliminary results and consider-ations. Arch Bone Jt Surg. 2023;11(4):270–7. doi:10.22038/ ABJS.2023.62563.3044.
Assink N, El Moumni M, Kraeima J, Bosma E, Nijveldt RJ, van Helden SH, et al. Radiographic predictors of conversion to total knee arthroplasty after tibial plateau fracture surgery. J Bone Joint Surg Am. 2023;105(16):1237–45. doi:10.2106/ JBJS.22.00500.
Cheng YH, Yang CP, Chang SS, Weng CJ, Chiu CH, Chan YS. Arthroscopic-assisted reduction and internal fixation for complex tibial plateau fracture: radiographic and clini-cal outcomes with long-term follow-up. J Orthop Surg Res. 2023;18(1):448. doi:10.1186/s13018-023-03938-8.
Wei G, Niu X, Li Y, Chang T, Zhang J, Wang H, et al. Biome-chanical analysis of internal fixation system stability for tibial plateau fractures. Front Bioeng Biotechnol. 2023;11:1199944. doi:10.3389/fbioe.2023.1199944.
Yan B, Huang X, Xu Y, Zou C. A novel locking buttress plate designed for simultaneous medial and posterolateral tibial pla-teau fractures: concept and comparative finite element analy-sis. Orthop Surg. 2023;15(4):1104–16. doi:10.1111/os.13660.
Karpinsky MYu, Stroiev MYu, Berezka MI, Hryhoruk VV, Yares-ko OV. Effectiveness of resistance to torsional loads of various osteosynthesis options for tibial fragments in fractures of the upper third of the diaphysis (mathematical modeling). Ortop Travmatol Protez. 2022;(3–4):45–51. [in Ukrainian]
Stroiev MYu, Berezka MI, Vlasenko DV, Bitchuk MD, Karpin-sky MYu, Yaresko OV. Analysis of the stress–strain state of the tibial model in case of its fracture in the upper third with various types of osteosynthesis under increasing bending load. Trauma. 2023;24(3):28–37. [in Ukrainian]
Gere JM, Timoshenko SP. Mechanics of Materials. Boston: PWS Publishing Company; 1997. 912 p.
Rao SS. The Finite Element Method in Engineering. Ox-ford: Butterworth-Heinemann; 2017. 782 p.
Kurowski PM. Engineering Analysis with COSMOSWorks 2007. Mission (KS): SDC Publications; 2007. 263 p.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.