Експериментальне обґрунтування компонування апаратів зовнішньої фіксації у разі подовження гомілок у дітей

Abstract

Achondroplasia is a genetically caused disease, which is accompanied mainly by a violation of the growth of the skeleton and limbs in length. Most authors came to the conclusion that it is advisable to carry out the elongation simultaneously on the symmetrical segments, and begin with the legs. At the same time, the authors note a significant number of complications, among which the most severe are the appearance of secondary deformations of the segment during distraction. Objective: to determine the stabilizing capabilities of external fixators (EF) with their various configurations in the experiment on physical models. Methods: an experimental study was carried out on physical models of plastic tibia that was cut in the upper third of the diaphysis. In the experimental group, EF were fixed on the model according to the author’s scheme with a V-shaped arrangement of rods in the proximal tibia (3 models). As a comparison group, we used models with EF, which were fixed according to the «classical» scheme with the location of all the rods in one plane (3 models). All models were tested under axial compressive loads. Bending loads were performed in two planes: parallel and perpendicular to the support beam of the EF. Results: at compression loads of up to 50 N, the displacement of the proximal fragments of the tibia does not have statistically significant differences (p = 0.066). At loads of 100 N or more, the EFs, which were fixed according to the V-shaped scheme, provided smaller displacements of the proximal fragment of the tibia in the diastasis zone compare to EFs with an in-line layout of the rods. At loads of 50 and 150 N, the in-line arrangement of the EF provides a statistically significantly less (at the level of p = 0.001 and 0.019, respectively) displacement of the proximal tibia fragment in the area of EF application of the load than the EF according to the V-shaped pattern. At loads of 100 and 200 N, there is no statistically significant difference between the displacements of the fragments in the both models. (р > 0.2). Under bending loads in the plane perpendicular to the supporting beam of the EF, devices with a V-shaped arrangement provide more stable fixation of the proximal fragment of the tibia than comparative model. Conclusions: the V-shaped arrangement of the EF allows statistically significantly stabilize fixation of fragments of the tibia than the EF with the in-line layout of the rods in almost all the studied loading methods.Ахондроплазия — генетически обусловленная болезнь, сопровождающаяся нарушением роста скелета и конечностей в длину. Удлинение проводят одновременно на симметричных сегментах, начиная с голеней. При этом отмечено значительное количество осложнений, наиболее тяжелые — появление вторичных деформаций сегмента при дистракции.Цель: в эксперименте на физических моделях определить стабилизирующие возможности аппаратов внешней фиксации (АВФ) различной компоновки.Методы: использованы физические модели пластиковых большеберцовых костей (ББК), которые разрезали в верхней трети диафиза. В экспериментальной группе на 3 модели накладывали АВФ по авторской схеме с V-образным расположением стержней в проксимальном отделе ББК. Группа сравнения — 3 модели, АВФ установлены по «классической» схеме, с расположением всех стержней в одной плоскости. Модели испытывали при осевых нагрузках на сжатие. На изгиб нагружали в двух плоскостях: параллельно и перпендикулярно опорной балке АВФ.Результаты: при нагрузках на сжатие до 50 Н смещения проксимальных фрагментов ББК в группах существенно не отличались (р = 0,066). При нагрузках в 100 Н и более АВФ, наложенные по V-образной схеме, обеспечивали меньшие смещения проксимального фрагмента ББК в зоне диастаза, чем АВФ в группе сравнения. При нагрузках на изгиб в 50 и 150 Н в зоне их приложения рядная компоновка АВФ обеспечила значительно меньшее (р < 0,05) смещение проксимального фрагмента ББК, чем АВФ по V-образной схеме. При нагрузках в 100 и 200 Н разницы между величинами смещения фрагментов в группах не обнаружено (р > 0,2). При нагрузках на изгиб в плоскости, перпендикулярной опорной балке, АВФ с V-образной компоновкой обеспечили более стабильную фиксацию проксимального фрагмента ББК, чем АВФ с рядной компоновкой стержней.Выводы: V-образная компоновка АВФ позволяет достичь большей стабильности фиксации фрагментов ББК, чем АВФ с рядной компоновкой стержней.Ахондроплазія — генетично обумовлена хвороба, яка супроводжується порушенням росту скелета і кінцівок у довжину. Подовження проводять одночасно на симетричних сегментах, починаючи з гомілок. При цьому визначено значну кількість ускладнень, найбільш важкі — поява вторинних деформацій сегмента під час дистракції.Мета: в експерименті на фізичних моделях визначити стабілізувальні можливості апаратів зовнішньої фіксації (АЗФ) різного компонування. Методи: використані фізичні моделі пластикових великогомілкових кісток (ВГК), які розрізали у верхній третині діафіза. В експериментальній групі на 3 моделі накладали АЗФ, розроблені за авторською схемою з V-подібним розташуванням стрижнів у проксимальному відділі ВГК. Група порівняння — 3 моделі, АЗФ встановлені за «класичною» схемою, із розташуванням усіх стрижнів в одній площині. Моделі випробували за осьових навантажень на стиск. На вигин навантажували у двох площинах: паралельно та перпендикулярно опорній балці АЗФ.Результати: у разі навантажень на стиск до 50 Н зміщення проксимальних фрагментів ВГК у групах істотно не відрізнялися (р = 0,066). За умов навантаження в 100 Н і більше АЗФ, накладені за V-подібною схемою, забезпечували менші зміщення проксимального фрагмента ВГК у зоні діастаза, ніж АЗФ у групі порівняння. За умов навантаження на вигин в 50 і 150 Н у зоні їхнього застосування рядне компонування АЗФ забезпечило значно менші (р <0,05) зміщення проксимального фрагмента ВГК, ніж АЗФ за V-подібною схемою. У випадку навантаження в 100 і 200 Н різниці між величинами зміщення фрагментів у групах не виявлено (р > 0,2). У разі навантажень на вигин у площині, перпендикулярній опорної балці, АЗФ із V-подібним компонуванням забезпечили стабільнішу фіксацію проксимального фрагмента ВГК, ніж АЗФ із рядним компонуванням стрижнів.Висновки: V-подібне компонування АЗФ дозволяє досягти більшої стабільності фіксації фрагментів ВГК, ніж АЗФ із рядним компонуванням стрижнів.