АНАЛІЗ РОЗПОДІЛУ НАПРУЖЕНЬ ПІД ВПЛИВОМ НАВАНТАЖЕННЯ НА КРУЧЕННЯ В МОДЕЛІ ГОМІЛКИ З БАГАТОУЛАМКОВИМ ПЕРЕЛОМОМ ПРОКСИМАЛЬНОГО КІНЦЯ ВЕЛИКОГОМІЛКОВОЇ КІСТКИ ПРИ РІЗНИХ ВАРІАНТИ ОСТЕОСИНТЕЗУ

Бур’янов О. А., Кваша В. П., Гліба Г. Г., Карпінський М. Ю., Яресько О. В.

АНАЛІЗ РОЗПОДІЛУ НАПРУЖЕНЬ ПІД ВПЛИВОМ НАВАНТАЖЕННЯ НА КРУЧЕННЯ В МОДЕЛІ ГОМІЛКИ З БАГАТОУЛАМКОВИМ ПЕРЕЛОМОМ ПРОКСИМАЛЬНОГО КІНЦЯ ВЕЛИКОГОМІЛКОВОЇ КІСТКИ ПРИ РІЗНИХ ВАРІАНТИ ОСТЕОСИНТЕЗУ


Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Бур’янов О. А., Кваша В. П., Гліба Г. Г., Карпінський М. Ю., Яресько О. В.

Рубрика:

МЕТОДИ ТА МЕТОДИКИ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

При багатоуламкових внутрішньосуглобових переломах гомілки з пошкодженням суглобової поверхні, невеликий розмір фрагментів не завжди дозволяє виконати стабільний остеосинтез стандартними занурюючими конструкціями. Мета – дослідити напружено-деформований стан моделі гомілки з багатоуламковим переломом проксимального кінця великогомілкової кістки при різних варіантах її остеосинтезу накістковими пластинами під впливом навантаження на кручення. Розроблена скінчено- елементна модель гомілки. На проксимальному кінці великогомілкової кістки моделювали багатоуламковий перелом. Вивчали 3 варіанти остеосинтезу проксимального кінця великогомілкової кістки накістковими пластинами: пластина з медіального боку, пластина з латерального боку та 2 платини з обох боків. Моделі досліджували під впливом навантаження на кручення. Рівень напружень в кісткових елементах моделі остеосинтезу двома пластинами незначно перевищують мінімальні показники для однобічних моделей, але від максимальних показників відрізняється в рази. Медіально накладена пластина забезпечує нижчий рівень напружень в кісткових фрагментах навколо гвинтів в метафізарній зоні. Пластина, накладена з латерального боку забезпечує нижчий рівень напружень на всіх інших зонах великогомілкової кістки. Остеосинтез двома пластинами забезпечує рівномірний розподіл напружень між елементами металевої конструкції. При остеосинтезі пластиною з медіального боку крутяче навантаження викликає максимальні напруження на всіх елементах конструкції. Найнижчий рівень напружень визначається при остеосинтезі пластиною з латерального боку. Під впливом навантаження на кручення пластина накладена з латерального боку забезпечує мінімальний рівень напружень як в кісткових елементах моделі, так і в елементах металевої конструкції. Максимальні напруження визначаються при остеосинтезі пластиною з медіального боку. Модель остеосинтезу двома пластинами дозволяє отримати напруження в кісткових елементах моделі, рівень яких во всіх контрольних точках займає проміжне положення між максимальним та мінімальним значення напружень в цих самих точках на моделях з однобічним розташуванням пластин.

Теги:

багатоуламковий перелом, великогомілкова кістка, математичне моделювання, остеосинтез

Список цитованої літератури:

  1. Bormann M, Neidlein C, Gassner C, Keppler A, Bogner-Flatz V, Ehrnthaller C, et al. Changing patterns in the epidemiology of tibial plateau fractures: a 10-year review at a level-I trauma center. Eur J Trauma Emerg Surg. 2023;49(1):401-409. DOI: 10.1007/s00068-022-02076-w.
  2. Malik S, Herron T, Mabrouk A, Rosenberg N. Tibial Plateau Fractures. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470593.
  3. Schatzker J, Kfuri M. Revisiting the management of tibial plateau fractures. Injury. 2022;53(6):2207-2218. DOI: 10.1016/j.injury.2022.04.006.
  4. Khan K, Mushtaq M, Rashid M, Rather AA, Qureshi OAA. Management of tibial plateau fractures: a fresh review. Аcta orthopaedica Вelgica. 2023;89:265-273. DOI: 10.52628/89.2.11508.
  5. Millar SC, Fraysse F, Arnold JB, Thewils D, Solomon LB. 3D modelling of tibial plateau fractures: Variability in fracture location and characteristics across Schatzker fracture types. Injury. 2021;52(8):2415-2424. DOI: 10.1016/j.injury.2021.01.019.
  6. Pysarenko HS, Kvitka OL, Umanskyy ES. Opir materialiv. Kyyiv: Vyshcha shkola; 2004. 655 s. [in Ukrainian].
  7. Mónico JL, Andrade R, Matos P. Tibial plateau fractures osteosynthesis - a case series of 88 patients evaluating surgical approaches, results and complications. Annals of Joint. 2021;6:26. DOI: 10.21037/aoj-20-95.
  8. Gahr P, Mittlmeier T, Grau A, Herlyn P, Rahn A, Fischer D. Functional assessment and outcome following surgical treatment of displaced tibial plateau fractures: a retrospective analysis. Eur J Trauma Emerg Surg. 2023;49(6):2373-2379. DOI: 10.1007/s00068-023-02401-x.
  9. Stroyev MYu, Berezka MI, Hryhoruk VV, Karpinskyy MYu, Yaresko OV. Efektyvnist protydiyi navantazhennyam na kruchennya riznykh variantiv osteosyntezu vidlamkiv homilky pry yiyi perelomi v verkhniy tretyni diafizu (za danymy matematychnoho modelyuvannya). Ortopedyya, travmatolohyya y protezyrovanye. 2022;3-4:45-51. DOI: 10.15674/0030-598720223-445-51. [in Ukrainian].
  10. Stroyev MYU, Berezka MI, Vlasenko DV, Bitchuk MD, Karpinskyy MYU, Yaresko OV. Analiz napruzheno-deformovanoho stanu modeli velykohomilkovoyi kistky pry yiyi perelomi v verkhniy tretyni z riznymy variantamy osteosyntezu v umovakh zrostayuchoho z·hynalnoho navantazhennya. Travma. 2023;24(3):28-37. DOI: 10.22141/1608-1706.3.24.2023.952. [in Ukrainian].
  11. Gere JM, Timoshenko SP. Mechanics of Material. Boston: PWS Press; 1997. 912 s.
  12. Rao SS. The Finite Element Method in Engineering. Oxford: Butterworth-Heinemann; 2017. 782 s.
  13. Kurowski PM. Engineering Analysis with COSMOSWorks 2007. Albuquerque: SDC Publications; 2007. 263 s.
  14. Chang H, Zhu Y, Zheng Z, Chen W, Zhao S, Zhang Y, et. al. Meta-analysis shows that highly comminuted bicondylar tibial plateau fractures treated by single lateral locking plate give similar outcomes as dual plate fixation. Int Orthop. 2016;40(10):2129-2141. DOI: 10.1007/s00264-016-3157-8.
  15. Yan B, Huang X, Xu Y, Zou C. A Novel Locking Buttress Plate Designed for Simultaneous Medial and Posterolateral Tibial Plateau Fractures: Concept and Comparative Finite Element Analysis. Orthop Surg. 2023;15(4):1104-1116. DOI: 10.1111/os.13660.
  16. Citak C, Kayali C, Ozan F, Altay T, Karahan HG, Yamak K. Lateral Locked Plating or Dual Plating: A Comparison of Two Methods in Simple Bicondylar Tibial Plateau Fractures. Clin Orthop Surg. 2019;11(2):151-158. DOI: 10.4055/cios.2019.11.2.151.
  17. Wang Z, Wang Y, Tian S, Tan Z, Deng X, Zhao K, et al. Dual plating or dual plating combined with compression bolts for bicondylar tibial plateau fractures: a retrospective comparative study. Sci Rep. 2021;11:7768. DOI: 10.1038/s41598-021-87510-6.
  18. Dehoust J, Münch M, Seide K, Barth T, Frosch KH. Biomechanical aspects of the posteromedial split in bicondylar tibial plateau fractures- a finite-element investigation. Eur J Trauma Emerg Surg. 2020;46:1257-1266. DOI: https://doi.org/10.1007/s00068-020-01538-3.
  19. Tseng HP, Bartels H, Noppe N, Vancleef S, Herteleer M, Hoekstra H. 3D-validation of a simple tool to measure tibiofemoral axial rotation in tibial plateau fractures. Eur Radiol. 2023;33(12):8627-8636. DOI: 10.1007/s00330-023-09947-9.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2025 Випуск 3, 178, 337-349 сторінки, код УДК 616.718.5-0001.5.-089.2-007.2:613.25]:00.942](045)

DOI:

10.29254/2077-4214-2025-3-178-337-349

Чи була ця стаття корисною?

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *


The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.