Анализ распределения внутренних напряжений и относительных деформаций в условиях накостного и внеочагового остеосинтеза при переломах дистального метаэпифиза бедренной кости

Abstract

Актуальность. Результаты лечения пациентов с внутри- и околосуставными повреждениями дистальных метаэпифизов длинных костей в значительной степени зависят от адекватности выбора технологии лечения. Решение о применении открытой репозиции и накостного остеосинтеза является очень ответственным и должно приниматься на основе комплексного анализа индивидуальных особенностей как пациента, так и повреждения. В случаях сомнительных показаний к внутренней фиксации методом выбора может быть вне- очаговый остеосинтез с помощью аппаратов внешней фиксации (АВФ). Цель: объективизировать выбор технологий лечения внутрисуставных повреждений путем математического анализа внутренних напряжений и относительных деформаций модели перелома дистального метаэпифиза бедренной кости в условиях накостного и внеочагового остеосинтеза. Материалы и методы. Было выполнено математическое моделирование с использованием метода конечных элементов внутрисуставных переломов дистального отдела бедренной кости и методов их остеосинтеза. Базовая модель содержала бедренную, большеберцовую и малоберцовую кости, а также костные элементы стопы. Моделировали внутрисуставные переломы дистального конца бедренной кости типов С1 и С3 по классификации АО с двумя вариантами остеосинтеза: накостной пластиной и АВФ по схеме «бедро — голень». Все модели изучали под влиянием нагрузки на сжатие 700 Н. При моделировании изучали величины внутренних напряжений и относительных деформации. Результаты. С точки зрения распределения напряжений в моделях конечности с внутрисуставным переломом дистального конца бедренной кости, при наличии перелома типа С1, накостная пластина и АВФ позволяют получить примерно одинаковый результат, несмотря на различия, обусловленные конструктивными особенностями избранных средств остеосинтеза. При наличии перелома типа С3 АВФ имеет преимущества над накостной пластиной при всех видах нагрузки, что подтверждается более низким уровнем напряжений на костных фрагментах в зоне перелома. По критерию величины относительных деформаций костного регенерата между фрагментами бедренной кости в зоне внутрисуставного перелома дистального конца бедренной кости типа С1 остеосинтез с помощью АВФ значительно проигрывает остеосинтезу накостной пластиной. Использование АВФ для остеосинтеза дистального конца бедренной кости при его внутрисуставных переломах типа С3 позволяет получить значительно меньшие величины относительной деформации костного регенерата в зоне перелома. Выводы. При внутрисуставных переломах дистального конца бедренной кости типа С1 остеосинтез накостной пластиной показал лучшие результаты, чем остеосинтез АВФ. При примерно одинаковых показателях величин напряжений на костных фрагментах в зоне перелома пластина обеспечивает меньшую деформацию костного регенерата между обломками. При наличии внутрисуставных переломов дистального конца бедренной кости типа С3 преимущество имеет остеосинтез АВФ, так как при его использовании удается эффективно ограничить и уровень напряжений в костных фрагментах, и уровень величин относительных деформаций костного регенерата между обломками.