Механічні властивості системи «гомілка – фіксувальна пов’язка» у разі переломів дистальних метаепіфізів кісток гомілки (pilon)

Abstract

Rational orthotics is necessary for early functional treatment of fractures of the pilon. Objective: to study the mechanical properties of the system «shin – fixing bandage» in case of fractures of the distal metaepiphysis of the shin bones. The study was conducted on mathematical models comprising a tibia, fibula, calcaneus, talus, navicular and three cuneiform bones, their articular surfaces, muscle tissue and fixing bandages of two types - cast and made of plastic materials Softcast / Scotchcast. Stress-strain condition of models was evaluated by means of the finite element analysis. It was found that level of stresses arising in bone structures and fixing elements in cases of pilon fractures stabilization using bandages made of cast or plastic materials was identical. Conclusion: orthoses made of combinations of polymeric materials Softcast / Scotchcast may be used for functional stabilization of pilon fractures.

Рациональное ортезирование необходимо для обеспечения раннего функционального лечения переломов pilon. Цель работы: изучить механические свойства системы «голень – фиксирующая повязка» при переломах дистального метаэпифиза костей голени. Исследования проводили на математических моделях, содержавших большеберцовую, малоберцовую, пяточную, надпяточную, ладьевидную и три клиновидных кости, их сочленяющиеся суставные поверхности, мышечную ткань и фиксирующие повязки двух типов – гипсовую и из пластических материалов Softcast/Scotchcast. Напряженно-деформированное состояние моделей оценивали с помощью метода конечных элементов. Установлен идентичный уровень напряжений, возникающих в костных структурах и фиксирующих элементах в случае стабилизации переломов pilon с помощью повязок из гипса или пластических материалов. Вывод: ортезы, изготовленные из комбинаций полимерных материалов Softcast/Scotchcast, могут использоваться для функциональной стабилизации в условиях переломов pilon.

Раціональне ортезування необхідне для забезпечення раннього функціонального лікування переломів pilon. Мета роботи: вивчити механічні властивості системи «гомілка – фіксувальна пов’язка» в разі переломів дистального метаепіфіза кісток гомілки. Дослідження проводили на математичних моделях, містивших великогомілкову, малогомілкову, п’яткову, надп’яткову, човноподібну і три клиноподібних кістки, їх зчленівні суглобові поверхні, м’язову тканину і фіксувальні пов’язки двох типів — гіпсову та з пластичних матеріалів Softcast/Scotchcast. Напружено-деформований стан моделей оцінювали за допомогою методу кінцевих елементів. Встановлено ідентичний рівень напружень, які виникають у кісткових структурах і фіксувальних елементах у випадку стабілізації переломів pilon за допомогою пов’язок із гіпсу або пластичних матеріалів. Висновок: ортези, виготовлені з комбінацій полімерних матеріалів Softcast/Scotchcast, можуть використовуватися для функціональної стабілізації за умов переломів pilon.