Перелом кульшової западини типу 62-B1.3 (АO/ASIF). Напружено-деформований стан системи «ендопротез — таз» (частина перша)
Authors: Vyrva O.Ye. , Vatamanitsa D.B. , Karpinsky M.Yu. , Yaresko O.V. 
Published: March 2023

Актуальність. Первинне ендопротезування за наявності перелому кульшової западини потребує використання додаткових способів та засобів остеосинтезу для стабільного встановлення ацетабулярного компонента. Вибір компонентів ендопротеза та поєднання їх із засобами стабілізації кісткових фрагментів повинні здійснюватися з урахуванням науково обґрунтованих теоретичних засад. Мета дослідження: дослідити зміни величин напружень у моделі кульшового суглоба при його ендопротезуванні в умовах наявності перелому кульшової западини типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF з використанням сучасних варіантів остеосинтезу кісток таза. Матеріали та методи. Розроблена скінченно-елементна модель тазового пояса людини зі стегновими кістками з поперечним переломом кульшової западини типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF. Моделювали 4 варіанти ендопротезування лівого кульшового суглоба: варіант 1 — ендопротезування без наявності перелому (контроль); варіант 2 — ендопротезування без засобів остеосинтезу уламків; варіант 3— ендопротезування з фіксацією фрагмента задньої стінки кульшової западини двома гвинтами; варіант 4 — ендопротезування з фіксацією фрагмента задньої стінки кульшової западини двома гвинтами та накістковою пластиною. Результати. Остеосинтез фрагмента двома гвинтами дозволяє знизити рівень напружень на верхньому краю кульшової западини до рівня моделі з ендопротезуванням неушкодженої кульшової западини — 31,3 та 27,5 МПа на передній і задній частині відповідно. Напруження в середині медіальної стінки кульшової западини мають незначну тенденцію до зниження: 18,4 МПа — в середині, 4,5 та 4,8 МПа— вздовж ліній поперечного перелому та заднього краю відповідно. На кістковому фрагменті кульшової западини напруження знижуються до 1,9 МПа. Навколо гвинтів, що фіксують чашку ендопротеза, спостерігається значне зниження рівня напружень до 2,5 МПа навколо заднього гвинта та незначне зниження до 7,1 МПа навколо переднього, але на самих гвинтах рівень напружень падає практично вдвічі — до 35,6 МПа. Максимальний рівень напружень 209,0 МПа визначається на гвинтах, що фіксують фрагмент заднього краю. Використання накісткової пластини веде до зниження у її задній частині до 23,5 МПа та підвищення у передній до 35,3МПа. У середній частині кульшової западини напруження знижується незначно та визначається на рівні 17,5МПа. Вздовж ліній перелому зміни ще менш значні: 4,8 МПа вздовж лінії поперечного перелому западини та 4,3 МПа вздовж лінії перелому заднього краю. На рівень напружень на самому фрагменті наявність накісткової пластини не впливає. На гвинтах напруження зростають до 43,9 МПа. На гвинтах, що фіксують кістковий фрагмент, напруження визначаються на рівні 213,7 МПа, а на гвинтах, які фіксують накісткову пластину,— 41,6МПа.Висновки. Наявність перелому кульшової западини призводить до підвищення рівня напружень практично в усіх контрольних точках моделі, за винятком кісткового фрагмента, порівняно з моделлю ендопротезування при неушкодженій кульшовій западині. Використання засобів остеосинтезу дозволяє знизити рівень напружень у кісткових елементах моделі, а також на гвинтах, які фіксують чашку ендопротеза. Гвинти, що фіксують кістковий фрагмент, зазнають найбільших напружень — вище ніж 200 МПа. Додатковий остеосинтез накістковою пластиною не має впливу на рівень напружень на цих гвинтах.