Вивчення механізму реалізації вивиху плечової кістки у хворих з ушкодженням Hill-Sachs за допомогою методу математичного моделювання

Abstract

Differences between atmospheric and intraarticular pressure during shoulder movement provoke pull-effect that stabilize shoulder joint. Due to impression lesion of humerus head the congruence of articular surfaces and stabilizing effect are disturbed, that leads shoulder instability. Goal: to determine the force intensity, that provides pull-effect, and efficacy of its influence under the conditions of shoulder instability combined with Hill-Sachs lesion; to investigate the mechanism of realization of humerus head dislocation in the conditions of the incongruence of shoulder joint surfaces. Methods: mathematic modeling of the stabilizing effect of shoulder joint due to the differences between atmospheric and intraarticular pressure was performed. The method of calculation of vacuum cup for industrial work was used as a background for the calculation of force providing pull-effect in shoulder. Mathematic modeling of the probability of realization of shoulder dislocation under the conditions of Hill-Sachs lesion was performed using the method for determination of catching of tappet gear. Results: it was determined that the mechanism providing pull-effect in shoulder joint is a factor of its primary stabilization under conditions of muscle relaxation. Efficacy of the force that provides pull-effect in shoulder lasts if the area of scapular joint surfaces at least twice the size of defect area on the joint surface of humeral head. It was proved that impressed defect is a clue mechanism for the realization of shoulder dislocation. The main indices for the realization of this mechanism are an angle of inclination of humeral head defect in the point of probable contact and speed of movement in shoulder joint. The stability of shoulder joint remains if the angle of defect inclination is more then 60º and area of defect is not more then 1/2 of sacpular joint surface.Разница атмосферного и внутрисуставного давления во время движений плеча создает притягивающий эффект, который является механизмом стабилизации плечевого сустава. Вследствие импрессионного повреждения головки плечевой кости нарушается конгруэнтность суставных поверхностей и стабилизирующий эффект, что приводит к нестабильности плечевого сустава. Цель: определить величину силы, которая обеспечивает притягивающий эффект в плечевом суставе, и эффективность ее действия в условиях нестабильности плечевого сустава с повреждением Hill-Sachs, изучить механизм реализации вывиха головки плечевой кости в случае нарушения конгруэнтности суставных поверхностей плечевого сустава.Методы: математическое моделирование стабилизирующего эффекта плечевого сустава вследствие разницы атмосферного и внутрисуставного давления. В основу вычисления силы, которая обеспечивает притягивающий эффект в плечевом суставе, заложена методика расчета вакуумных присосок для промышленных работ. Математическое моделирование возможности реализации вывиха плечевой кости в условиях повреждения Hill-Sachs проведено по методике определения заклинивания кулачковых механизмов.Результаты: установлено, что механизм, который обеспечивает притягивающий эффект в плечевом суставе, является фактором его первичной стабилизации в условиях расслабления мышечной системы. Эффективность действия силы, которая обеспечивает притягивающий эффект в плечевом суставе, сохраняется, если площадь суставной поверхности лопатки не менее чем в два раза превышает площадь дефекта головки плечевой кости. Доказано, что вовлеченный дефект является ключевым механизмом реализации вывиха плечевой кости. Основными показателями для осуществления этого механизма является угол инклинации дефекта головки плечевой кости в точке возможного соприкосновения и скорость движения в суставе. Стабильность плечевого сустава будет сохраняться, когда угол инклинации дефекта больше 60º и площадь дефекта меньше 1/2 площади суставной поверхности лопатки.Різниця атмосферного і внутрішньосуглобового тиску під час рухів плеча спричиняє притягувальний ефект, який є механізмом стабілізації плечового суглоба. Внаслідок імпресійного ушкодження головки плечової кістки порушується конгруентність суглобових поверхонь і стабілізувальний ефект, що призводить до нестабільності плечового суглоба. Мета: визначити величину сили, яка забезпечує притягувальний ефект у плечовому суглобі, та ефективність її дії за умов нестабільності плечового суглоба з ушкодженням Hill-Sachs, вивчити механізм реалізації вивиху головки плечової кістки в разі порушення конгруентності суглобових поверхонь плечового суглоба. Методи: математичне моделювання стабілізувального ефекту плечового суглоба внаслідок різниці атмосферного і внутрішньосуглобового тиску. В основу обчислення сили, яка забезпечує притягувальний ефект в плечовому суглобі, закладено методику розрахунку вакуумних присосок для промислових робіт. Математичне моделювання можливості реалізації вивиху плечової кістки за умов ушкодження Hill-Sachs проведено за методикою визначення заклинювання кулачкових механізмів. Результати: встановлено, що механізм, який забезпечує притягувальний ефект у плечовому суглобі, є фактором його первинної стабілізації за умов розслаблення м’язової системи. Ефективність дії сили, яка забезпечує притягувальний ефект в плечовому суглобі, зберігається, якщо площа суглобової поверхні лопатки не менше ніж у два рази перевищує площу дефекту головки плечової кістки. Доведено, що втягнений дефект є ключовим механізмом реалізації вивиху плечової кістки. Основними показниками для здійснення цього механізму є кут інклінації дефекту головки плечової кістки в точці можливого зіткнення і швидкість руху в суглобі. Стабільність плечового суглоба зберігатиметься, коли кут інклінації дефекту буде більшим за 60º і площа дефекту меншою за 1/2 площі суглобової поверхні лопатки.