Вплив сагітальних поперекових параметрів на напружено-деформований стан хребтових рухових сегментів за умов застосування транспедикулярної фіксації

Abstract

Мета. Вивчити напружено-деформований стан елементів поперекового відділу хребта людини за умов застосування транспедикулярної системи з урахуванням різних кутових величин сегментарного і тотального поперекового лордозу. Методи. Для комп’ютерного моделювання напружено-деформованого стану елементів поперекового відділу хребта людини після проведення моно- та полісегментарної фіксації використано продукт Workbench, а для побудови параметричних тривимірних геометричних моделей — систему автоматизованого проєктування SolidWorks. Вивчено 4 групи рішень, які відрізнялись за кутовими величинами сегментарного і тотального поперекового лордозу. У кожній групі розглянуто 11 моделей, що описують поперекові сегменти після проведення моно- та полісегментарної фіксації за умов різних конфігурацій сагітального контуру поперекового відділу хребта. Результати. Виявлено, що максимальні напруження кіркової кістки концентруються в базовому LV хребці за «патологічного» міжхребцевого диска LV–S у групі пацієнтів із гіперлордозом. У випадку полісегментарної фіксації LI–S виникає перерозподіл напружень на кіркову кістку всіх хребців, але максимальних значень вони набувають у тілах LV і S хребців, лише в групі з гіполордозом ці напруження мінімальні. Максимальні напруження завж­ди припадали на вищерозташований міжхребцевий диск за умов транспедикулярної фіксації. Найбільше зростання напруження на хрящ дуговідросткових суглобів сегмента LIV–LV визначено в разі фіксації сегмента LV–S за гіперлордозу. Максимальні напруження для стрижнів виявлено в групі з гіперлордозом і полісегментарною фіксацією LI–S, для гвинтів — у LV, LIV, LIII хребцях за фіксації у всіх групах, окрім випадку з гіполордозом. Висновки. Збільшення кутових значень (гіперлордоз), які описують сегментарний і тотальний поперековий лордоз, призводить до підвищення напружень в елементах фіксувальної конструкції та структурах хребтових рухових сегментів і, навпаки, зменшення кутових значень (гіполордоз) спричинює зменшення напружень.