Бур’янов О. А., Кваша В. П., Чекушин Д. А., Задніченко М. О., Карпінський М. Ю., Яресько О. В.

НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН НАДПЛЕЧОВО-КЛЮЧИЧНОГО СУГЛОБА ПРИ УШКОДЖЕННІ НИЖНЬОЇ НАДПЛЕЧОВО-КЛЮЧИЧНОЇ ЗВ’ЯЗКИ І РІЗНИХ СПОСОБАХ ФІКСАЦІЇ

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Бур’янов О. А., Кваша В. П., Чекушин Д. А., Задніченко М. О., Карпінський М. Ю., Яресько О. В.

Рубрика:

МЕТОДИ ТА МЕТОДИКИ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Вступ. Фіксація акроміального кінця ключиці (АКК) до акромільного відростоку лопатки є пріорітетною. Конкуруючими металевими конструкціями для забезпечення є гачкоподібна пластина – hook platе та спосіб Вебера. Суттєвими недоліками при застосуванні способу фіксації за Вебером є міграція шпиць та порушення цілісності шпиць та дроту. Мета: провести порівняльний аналіз фіксації акроміального кінця ключиці за Вебером, hook platе та запропонованою конструкцією, шляхом вивчення напружено-деформованого стану надплечово-ключичного суглоба при ушкодженні lig. acromioclavicularе inferior і різних способах фіксації. Об’єкт і методи дослідження. Побудована скінчено-елементна модель надплечово-ключичного суглоба (НКС). Моделювали ушкодження lig. acromioclavicularе inferior, а також фіксацію АКК трьома способами: за Вебером, hook plate та запропонованою конструкцією. Результати. В результаті проведених досліджень встановлено, що всі типи фіксаторів дозволяють отримати приблизно однаковий рівень напружень в кісткових елементах моделі. Винятком є фіксація за Вебером, при якому напруження на АКК та на акроміальному виростку лопатки збільшуються в декілька разів, що може бути причиною руйнування кісткової тканини в зоні контакту з металевими елементами. Фіксатор шарнірного типу забезпечує найкращий розподіл напружень, як в кісткових елементах моделі, так і досить низькій рівень напружень в неушкоджених зв’язках. Нook plate, з точки зору величин напружень в елементах моделі, має непогані показники при відокремлених ушкодженнях зв’язок і займає проміжне положення за всіма дослідженими показниками. За критерієм мінімізації величини відносних деформацій в зв’язках ключично-лопаткового зчленування показав запропонований фіксатор шарнірного типу. Найбільші деформації зв’язках виникають при фіксації пластиною hook plate. Хоча фіксація за Вебером дозволяє знизити рівень відносних деформацій неушкоджених зв’язок нижче рівня моделі без фіксації, а в зв’язках дзьобо-ключичного зчленування навіть нижче показників моделі в нормі, але показники розподілу напружень в даної моделі ставлять під питання доцільність використання цієї методики. Висновки. Фіксація акроміального кінця ключиці за Вебером забезпечує гарні результати з точки зору зниження рівня напружень і відносних деформацій в неушкоджених зв’язках, але призводить до підвищення в кілька разів рівня напружень на АКК та акроміальному виростку лопатки. Рівень напружень в дроті при відведенні кінцівки при ушкодженні окремих зв’язок впритул наближається до межі міцності хірургічної сталі, з якої він виготовлений, що може бути причиною розриву дроту і, як наслідок, втрати стабільності НКС. Фіксатор запропонованої конструкції забезпечує найкращий результат, як за критерієм розподілу напружень в елементах моделі, так і за величиною відносних деформацій в неушкоджених зв’язках. Фіксатор hook plate займає проміжне положення за всіма дослідженими показниками і може бути методом вибору при ушкодженні lig. acromioclavicularе inferior.

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Buryanov О, Kvasha V, Сhekushyn D, Naumenko V. Analiz viddalenykh rezulʹtativ operatyvnoho likuvannya vyvykhiv akromialʹnoho kintsya klyuchytsi. Travma. 2021;22(6):4-9. DOI: doi.org/10.22141/1608-1706. [in Ukrainian].
2. Oh HS, Kim S, Hyun JH, Kim MS. Effect of subacromial erosion shape on rotator cuff and clinical outcomes after hook plate fixation in type 5 acromioclavicularе joint dislocations: a retrospective cohort study. BMC Musculoskelet Disord. 2022;23:42. DOI: 10.1186/s12891- 021-04987-y.
3. Ozan F, Gök S, Okur KT, Altun İ, Kahraman M, Günay AE, et al. Results of Tension Band Wiring Technique for Acute Rockwood Type III Acromioclavicularе Joint Dislocation. Cureus. 2020;12(12):e12203. DOI: 10.7759/cureus.12203.
4. Fosser M, Camporese A. Operative treatment of acute acromioclavicular joint dislocations graded Rockwood III-V: a retrospective and comparative study between three different surgical techniques. Acta Biomed. 2021;92(5):e2021325. DOI: 10.23750/abm.v92i5.10678.
5. Xu D, Shi Y, Luo P, Wang W, Guo W, Lou W, et al. Influential factors of subacromial impingement syndrome after hook plate fixation for acromioclavicular joint dislocation. A retrospective study. Medicine (Baltimore). 2021;100(23):e26333. DOI: 10.1097/ MD.0000000000026333.
6. Bur’yanov OA, Kvasha VP, Martsʹokha AV, Chekushyn DA, vynakhidnyky; Natsionalʹnyy medychnyy universytet imeni O.O.Bohomolʹtsya, patentovlasnyk. Pozasuhlobovyy dynamichnyy fiksator pry vyvykhakh akromialʹnoho kintsya klyuchytsi. Patent Ukrainy №12472. 2018 Kvit 25. [in Ukrainian].
7. Cowin SC. Bone Mechanics Handbook. 2nd ed. Boca Raton: CRC Press; 2001. 980 s.
8. Boccaccio A, Pappalettere C. Theoretical Biomechanics. Prague: IntechOpen; 2011. Chapter, Mechanobiology of Fracture Healing: Basic Principles and Applications in Orthodontics and Orthopaedics; p. 21-48. DOI: 10.5772/ 19420.
9. Niinomi M. Mechanical biocompatibilities of titanium alloys for biomedical applications. J Mech Behav Biomed Mater. 2008;1(1):30-42. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2007.07.001.
10. Woo SL, Abramowitch SD, Kilger R, Liang R. Biomechanics of knee ligaments: injury, healing, and repair. Journal of Biomechanics. 2006;39:1-20. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2004.10.025.
11. Karpinsky M, Yaresko O, Pavlenko K, Topor V, Uvarova O, Popov O. Mathematical modeling of options for osteosynthesis of middle third clavicle fractures. OTP. 2014;(4):5-13. DOI: 10.15674/0030-5987201445-13.
12. Chang YW, Hughes RE, Su FC, Itoi E, An KN. Prediction of muscle force involved in shoulder internal rotation. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2000;9(3):188-195.
13. Rao SS. The Finite Element Method in Engineering. Waltham: Butterworth-Heinemann; 2017. 782 p.
14. Kurowski PM. Engineering Analysis with COSMOSWorks 2007. Mission: SDC Publications; 2007. 263 p.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2024 Випуск 1, 172, 330-344 сторінки, код УДК 616.71-007.44:612.015.1

DOI:

10.29254/2077-4214-2024-1-172-330-344