Біомеханічне визначення навантаження на ліктьовий суглоб при переломах головки променевої кістки
Authors: Lazarev I.A. , Kurennoy I.M. , Strafun A.S. , Skiban M.V. 
Published: June 2017

Актуальність. Переломи головки променевої кістки є частим ушкодженням ділянки ліктьового суглоба (ЛС) і становлять 56 % від переломів проксимального відділу передпліччя [4]. Досить часто хірург приймає рішення про видалення фрагментів зламаної головки. На практиці виявлено залежність стабільності ЛС від ступеня резекції головки променевої кістки. Мета роботи. Вивчити поведінку елементів ЛС і факторів забезпечення стабільності в ньому в умовах дефекту головки променевої кістки 5–10–15 мм у діапазоні рухів 5–90° з навантаженням 5 кг. Матеріали та методи. Розрахунки напружено-деформованого стану елементів ЛС методом скінченних елементів на базі комп’ютерної 3D-моделі Zygote Media Group, Inc. інтактного ЛС і суглоба з дефектом головки променевої кістки 5–10–15 мм у положеннях 5° та 90° згинання. Критеріями оцінки напружено-деформованого стану були напруження за Мізисом, контактні напруження, максимальні деформації та переміщення. Результати. У положенні згинання у ЛС 5° зростання розміру дефекту головки променевої кістки викликає зростання максимальних напружень на ліктьовій кістці на 36,5 % (σmax = 8,0 МРа) в субхондральних ділянках суглобової поверхні та в місці кріплення lig. collaterale ulnare (σmax = 8,86 MPa), максимальних деформацій — на 53 % (εmax = 0,31 мм) на lig. collaterale radiale, загальних переміщень моделі ЛС — на 37 % (Δ = 33,36) за рахунок дистального відділу променевої кістки, загальних переміщень головки променевої кістки — у 4 рази (Δ = 5,13 мм). У положенні згинання у ЛС 90° зростання розміру дефекту головки променевої кістки викликає зростання максимальних напружень на lig. collaterale radiale у 4 рази (σmax = 57,14 МРа), субхондрально на суглобовій поверхні ліктьової кістки — у 2 рази (σmax = 6,67 МРа) та в місці кріплення lig. collaterale ulnare (σmax = 16,02 MPa), субхондрально на суглобовій поверхні плечової кістки в ділянці контакту з ліктьовою кісткою — у 1,5 раза (σmax = 7,08 МРа), зменшення максимальних напружень на суглобовому хрящі плечової кістки у 3,6 раза, зростання максимальних деформацій у 2 рази (εmax = 0,71 мм) на lig. collaterale ulnare posterior, загальних переміщень проксимального відділу передпліччя — у 14 разів (Δ = 58,52 мм), загальних переміщень головки променевої кістки — у 215 разів (Δ = 21,53 мм). Висновки. За даними дослідження, видалення головки променевої кістки значно порушує нормальну біомеханіку рухів у ЛС, призводить до перерозподілу навантажень та нестабільності в суглобі. Основною структурою, що стабілізує суглоб, є lig. collaterale radiale, що утримує суглоб у стабільному стані в усіх положеннях згинання. Зі збільшенням кута згинання в суглобі збільшуються показники деформацій моделі за її рахунок. Значне збільшення показників напружень у ділянках кріплення lig. collaterale radiale за наявності дефекту головки променевої кістки свідчить про її важливу роль як стабілізатора при вальгусному навантаженні. Інтактний ЛС у положенні згинання 90° знаходиться в більш стабільних умовах, ніж у положенні згинання 5°. Збільшення величини дефекту головки променевої кістки викликає значне порушення стабільності ЛС у положенні згинання 90°. Доцільно уникати видалення фрагментів при переломах головки променевої кістки та проводити роботу з відновлення стабільності суглоба.