Закриття дефекту капсули кульшового суглоба поліпропіленовою сіткою. Клініко-біомеханічне дослідження

Abstract

Dislocation of the femoral component of the endoprosthesis is one of the most common complications after hip total arthroplasty. The best way of prevention is to prevent the development of primary instability. Even with the proper positioning of endoprosthesis components, there are dislocations associated with the weakness or defect of the capsular-connective structures of the joint. Today, a lot of ways have been developed to strengthen and restore the posterior structures of the capsule of the hip joint with the help of auto and allomaterials, differing in the method of fixation and physical and chemical characteristics.The paper proposes a method of restoring and strengthening the posterior structures of the capsule using polypropylene mesh implants. Objective: to construct a model of the hipjoint capsule after capsulotomy with the help of the specialized software program and to determine the hardness of the defect closed with a polypropylene mesh. Methods: the study was made in a software complex based on the finite element method. A calculation model was constructed consisting of capsule and endoprosthesis femoral head. Two methods of sewing the dissected capsule were studied: seam thread and polypropylene mesh. In the control model, the capsule was not fixed. Results: pictures of the distribution of stress-strain state in the system «endoprosthesis – joint capsule» were obtained. Conclusions: underthe conditions of the kinematic loading of the model, the smallest sizes of the capsule cut opening are in case of its closure with the mesh. In the case of thread, they were 8.5 % higher. The values of equivalent stresses in the model with the mesh were the largest: in the capsule of the joint by 23.8 %, the endoprosthesis head — by 60.4 % compared with the thread fixation. The obtained results indicate that the mesh model is more rigid.

Вывих бедренного компонента эндопротеза является одним из наиболее частых осложнений тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. Лучшим вариантом его профилактики является предотвращение развития первичной нестабильности. Существуют случаи, когда даже при правильной установке компонентов эндопротеза возникают вывихи, вызванные слабостью или дефектом капсульно-связочного аппарата. Сегодня разработано множество способов укрепления и восстановления задних структур капсулы тазобедренного сустава при помощи ауто- и алломатериалов, различающихся по методике фиксации и физико-химическим характеристикам. В работе предложен способ восстановления и укрепления задних структур капсулы тазобедренного сустава с помощью сетчатых имплантатов на основе полипропилена. Цель: при помощи специализированного программного обеспечения построить модель капсулы тазобедренного сустава после капсулотомии и определить жесткостные возможности дефекта, закрытого полипропиленовой сеткой. Методы: исследование выполнено в программном комплексе, основанном на методе конечных элементов. Построена расчетная модель, которая состояла из капсулы и головки эндопротеза. Изучены два способа зашивания рассеченной капсулы: узловыми швами нитью и полипропиленовой сеткой. В контрольной модели капсулу не фиксировали. Результаты: получены картины распределения напряженно-деформированного состояния в системе «головка эндопротеза – капсула сустава». Выводы: при кинематическом нагружении модели наименьшие величины раскрытия разреза капсулы в случае его закрытия сеткой. В случае использования нити они оказались большими на 8,5 %. Величины эквивалентных напряжений в модели с сеткой были наибольшими: в капсуле сустава на 23,8 %, головке эндопротеза — на 60,4 % по сравнению с фиксацией нитью. Полученные результаты свидетельствуют, что более жесткой является модель с сеткой.

Вивих стегнового компонента ендопротеза є одним із найчастіших ускладнень тотального ендопротезування кульшового суглоба. Кращим варіантом його профілактики є запобігання розвитку первинної нестабільності. Існують випадки, коли навіть за умов правильного встановлення компонентів ендопротеза виникають вивихи, пов’язані зі слабкістю або дефектом капсульно-зв’язкового апарата. Сьогодні розроблено безліч способів зміцнення та відновлення задніх структур капсули кульшового суглоба за допомогою ауто- й аломатеріалів, що розрізняються за методикою фіксації та фізико-хімічними характеристиками. У роботі запропоновано спосіб відновлення та зміцнення задніх структур капсули кульшового суглоба за допомогою сітчастих імплантатів на основі поліпропілену. Мета: за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення побудувати модель капсули кульшового суглоба після капсулотомії та визначити жорсткісні можливості дефекту, закритого поліпропіленовою сіткою. Методи: дослідження виконано в програмному комплексі, заснованому на методі скінченних елементів. Побудовано розрахункову модель, яка складалася з капсули та головки ендопротеза. Вивчено два способи зашивання розсіченої капсули: вузловими швами ниткою та поліпропіленовою сіткою. У контрольній моделі капсулу не фіксували. Результати: отримані картини розподілу напружено-деформованого стану в системі «головка ендопротеза – капсула суглоба». Висновки: за умов кінематичного навантаження моделі найменші величини розкриття розрізу капсули в разі його закриття сіткою. У випадку використання нитки вони виявилися вищими на 8,5 %. Величини еквівалентних напружень у моделі з сіткою були найбільшими: у капсулі суглоба на 23,8 %, головці ендопротеза — на 60,4 % порівняно з фіксацією ниткою. Отримані результати свідчать, що жорсткішою є модель з сіткою.