Математичне моделювання деформацій кульшової западини після переломів типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF та ендопротезування в комбінації з остеосинтезом

Abstract

Secondary degenerative disabling changes in the hip joint often develop in the long term after surgical treatment of hip fractures. A well-founded differential approach to the selection of endoprosthesis components and additional means of stabilizing bone fragments is necessary. Objective. To investigate changes in relative deformation values in a hip joint model with a acetabulum fractures 62–B1.3 type by AO/ASIF classification under the conditions of its endoprosthesis using various osteosynthesis options. Methods. A basic finite-element model of the pelvic girdle of a person with a fracture of the bottom of the cruciate ligament type 62-B1.3 (АО/ASIF) was developed, on which 7 variants of endoprosthesis of the left hip joint were modeled: without fracture (1); without osteosynthesis of fragments (2); fixation of a fragment of the acetabulum back wall with two screws (3), two screws and a bone plate (4), two screws and a bone plate with a Jumbo cup implantation (5); 5 case, long screw in the front column (6); option 5, long screws in the front and rear columns (7). Results. When using a large-sized Jumbo cup, the relative deformations of the bone regenerate in the center of the bottom of the KZ were reduced to 1.0 %, regardless of the osteosynthesis option. Around the free fragment of the short circuit, the largest relative deformations (3.0 %) were found in version 5 of the model. The use of long rods in the columns led to decrease in the relative deformations of the bone regenerate around the free fragment of the KZ to 2.0 %. Conclusions. Mathematical models proved that an increase in the number of osteosynthesis tools under the conditions of the total hip endoprosthesis replacement, 62-B1.3 (АО/ASIF) type KZ fracture leads to a decrease in the relative deformations of the bone regenerate along the entire fracture line. The use of a large-sized Jumbo cup makes it possible to reduce the level of relative deformations of the bone regenerate in the cent­ral part of the KZ.

Після хірургічного лікування переломів кульшової западини (КЗ) у віддаленому періоді часто розвиваються вторинні дегенеративні інвалідизуючі зміни в кульшовому суглобі. Необхідний обґрунтований диференційний підхід до вибору компонентів ендопротеза та додаткових засобів стабілізації кісткових фрагментів. Мета. Дослідити зміни величин відносних деформацій у моделі кульшового суглоба з переломом КЗ типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF за умов його ендопротезування з використанням різних варіантів остеосинтезу. Методи. Розроблена базова скінченно-елементна модель тазового поясу людини з переломом дна КЗ типу 62-B1.3 (АO/ASIF), на якій моделювали 7 варіантів ендопротезування лівого кульшового суглоба: без перелому (1); без остеосинтезу відламків (2); фіксація фрагмента задньої стінки КЗ двома гвинтами (3), двома гвинтами та накістковою пластиною (4), двома гвинтами та накістковою пластиною зі встановленням чашки Jumbo cup (5); 5 випадок, довгий гвинт у передній колонні (6); варіант 5, довгі гвинти в перед­ній і задній колоннах (7). Вивчали величину відносних деформацій кісткового регенерату в зоні перелому. Результати. За використання чашки великого розміру Jumbo cup зменшувалися відносні деформації кісткового регенерату в центрі дна КЗ до 1,0 % незалежно від варіанта остеосинтезу. Навколо вільного фрагмента КЗ найбільші відносні деформації (3,0 %) виявлено у варіанті 5 моделі. Застосування довгих стрижнів у колоннах привело до зниження величини відносних деформацій кісткового регенерату навколо вільного фрагмента КЗ до 2,0 %. Висновки. На математичних моделях доведено, що збільшення кількості засобів остеосинтезу за умов ендопротезування кульшового суглоба з переломом КЗ типу 62- B1.3 (АO/ASIF) приводить до зменшення величини відносних деформацій кісткового регенерату вздовж всій лінії зламу. Використання чашки великого розміру Jumbo cup дає можливість знизити рівень відносних деформацій кісткового регенерату в центральній частині КЗ.