Определение рационального диаметра спиц и стержней для шарнирных аппаратов внешней фиксации проведено на основании анатомо-биомеханического эксперимента на анатомических препаратах и математического моделирования. Приведены данные рационального диаметра спиц и стержней аппаратов внешней фиксации для пястно-фаланговых и проксимальных межфаланговых суставов в зависимости от их материала, типа фиксации аппарата и ожидаемых уровней нагрузки.

Приведено результати експериментального вивчення процесу релаксації напруги в зразках кісткової тканини нижньої щелепи, видалених у ході проведення хірургічних втручань, при їх компресійному навантаженні. Встановлено, що кісткова тканина нижньої щелепи має виражені в'язко-пружні властивості. Процес релаксації напруги в різних типах кісткової тканини з високою точністю описується експоненціальним рівнянням другого порядку. При цьому його величина і швидкість залежать від типу кісткової тканини, її жорсткості і мінеральної насиченості. Найінтенсивніше процес протікає в губчастій кістковій тканині і тканині кісткових регенератів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р458.198.530.88-59

Шифр НБУВ: Ж29126/маш. Пошук видання у каталогах НБУВ 

В эксперименте на 18 препаратах трупных костей пожилых людей моделировали нестабильные (А3) переломы вертельной области бедренной кости. Препараты распределили на три группы по 6 в каждой. В первой группе отломки фиксировали ножкой эндопротеза с цементом, во второй - фиксатором DHS и в третьей - угловыми 130-градусными пластинами. Проведены биомеханические исследования устойчивости фиксации отломков к нагрузкам по оси, на излом и к максимальным динамическим нагрузкам по оси. Результаты исследования показали высокую жесткость фиксации отломков угловыми пластинами и невысокую устойчивость их к максимальным компрессионным нагрузкам. При остеосинтезе DHS пластиной препараты выдерживали вес до 140 кг, но оказались в 2 раза менее устойчивыми к циклическим нагрузкам и нагрузкам на излом, чем при фиксации отломков угловыми пластинами, и в 8 раз слабее (до 12 %), чем фиксированные эндопротезом. При фиксации проволокой, винтом и ножкой эндопротеза на цементе устойчивость к нагрузкам была близкой к неповрежденной кости.

Обговорено морфологічні, біогеохімічні та ізотопні свідчення мікробіального життя на ранній Землі, починаючи з 3,8 млрд років тому. Оновлена парадигма біологічної активності, виявлена в метеоритах і зафіксована в стародавніх осадових породах за допомогою сучасних методів, дозволяє використати нагромаджений досвід спеціалістів для пошуку та інтерпретації інопланетних аналогів.

Дослідження проведене в 119 пацієнтів із переломами проксимального епіметафізу великогомілкової кістки. При аналізі типу перелому використовували класифікацію Schatzker. Розроблена диференційна тактика фіксації відламків залежно від типу перелому з використанням артроскопічного способу дозволила уникнути проведення артротомії, повною мірою візуалізувати структури колінного суглоба (меніски, зв'язки), проводити адекватний контроль репозиції та поєднати металоостеосинтез відламків з оперативними втручаннями у зв'язку з пошкодженням внутрішньосуглобових структур, що зменшує травматичність оперативного втручання, кількість ускладнень у післяопераційному періоді, забезпечує швидке відновлення функції та об'єму рухів і, як наслідок, скорочення часу непрацездатності та покращання результатів лікування.

Фіброзна дисплазія - вроджене неспадкове захворювання скелета, що супроводжується формуванням патологічних осередків, заповнених диспластичною фіброзно-кістковою тканиною. Вибір методики остеосинтезу у разі хірургічного лікування переломів та деформацій проксимального відділу стегнової кістки у хворих з фіброзною дисплазією залишається досить актуальним через значний відсоток ускладнень, пов'язаних з міграцією елементів конструкцій і нестабільним остеосинтезом. Проведено біомеханічне дослідження з випробування на міцність і жорсткість синтетичної моделі стегнової кістки Sawbones (США) з наявним порожнистим дефектом у проксимальному її відділі та за умов остеосинтезу різними типами металевих фіксаторів: LСP (locking compression plate) - пластина для проксимального відділу стегна, femoral interlocking nail (FIN) - стегновий блокувальний стрижень, АВР (angled blade plate) - кутова пластина. Тестування зразків на стиснення за статичного навантаження було здійснено у випробувальній машині TIRAtest-2151. Визначено границі міцності та деформацій під час руйнування зразка. Переломи на всіх зразках відбувалися за навантажень, що значно перевищували ті, які мають місце за природних умов, що вказує на ефективність застосування цих методик остеосинтезу. Одержані результати відображують переваги застосування LCP та FIN, що забезпечують більшу жорсткість фіксації проксимального відділу стегна та можуть бути розглянуті як варіант вибору методики остеосинтезу у хворих на фіброзну дисплазію.

Розглянуто методи відновлення різців нижньої щелепи людини з використанням внутрішньоканальних штифтів зі штучною куксою різної конструкції та матеріалів. Увагу приділено впливу ступеня збереження коронкової частини зуба на його механічні властивості і стійкість до переломів. На підставі одержаних результатів створені рекомендації по методу відновлення різців нижньої щелепи залежно від обсягу збережених тканин.

Досліджено характеристики жорсткості та надійність фіксації переломів стандартними та самокомпресуючими гвинтами, що фіксують косий перелом проксимального епіфізу великогомілкової кістки у реальних, включаючи циклічні, режимах дії зовнішніх навантажень. При передачі стискаючого зусилля на відламок тип фіксуючих гвинтів суттєво впливає на деформації системи остеосинтезу при всіх рівнях навантаження; залишкові деформації (взаємний зсув відламків) систем з самокомпресуючими гвинтами суттєво менше залишкових деформацій системи з стандартними гвинтами. Застосування нових типів гвинтів суттєво підвищує стабільність фіксації та в цілому збільшує механічну надійність фіксації косих переломів проксимальних епіфізів великогомілкової кістки.

Досліджено характеристики жорсткості та надійність фіксації переломів стандартними та зустрічно-компресуючими гвинтами, що фіксують переломи тіла та шийки таранної кістки у реальних, включаючи циклічні, режимах дії зовнішніх навантажень. У разі передачі стискаючого зусилля на відламок тип фіксуючих гвинтів суттєво впливає на деформації системи остеосинтезу за всіх рівнів навантаження; залишкові деформації (взаємний зсув відламків) систем з зустрічно-компресуючими гвинтами суттєво менше залишкових деформацій систем зі стандартними гвинтами. Застосування нових типів гвинтів суттєво підвищує стабільність фіксації та в цілому збільшує механічну надійність фіксації переломів таранної кістки.

Розглянуто метод оцінки біомеханічних властивостей ендопротезів тазостегнового суглобу під дією навантаження. За неможливості проведення досліду на пацієнті запропоновано моделювати губчату кісткову тканину (КТ). Порівняно властивості спонгіозної тканини та імататора губчатої КТ. Співставленні результати випробувань стандартного та трабекулярно-біонічного ендопротезів. На підставі одержаних результатів описано метод моделювання спонгіозної КТ.

Клінічне дослідження включало 58 пацієнтів. Термін хірургічного лікування від моменту травми у всіх пацієнтів не перевищував 72 год, а у більшості (49) осіб - до 48 год. У разі визначення типу перелому і вибору тактики хірургічного лікування застосовували класифікацію L. Hawkins. В I групі (28 пацієнтів) використовували зустрічно-компресійні гвинти власної конструкції, у групі порівняння (30 пацієнтів) - традиційну фіксацію кортикальними і малеолярними гвинтами. Оцінку результатів проводили через 3, 6 і 12 міс після операції за AOFAS, рентгенологічними даними і КТ. У пацієнтів основної групи функціональний результат через 3 міс становив (56,7 +- 1,4) бала проти (38,9 +- 1,2) бала в групі порівняння; через 6 міс - відповідно (75,3 +- 1,9) бала проти (58,7 +- 1,3) бала; через 12 міс - (92,2 +- 0,9) бала проти (78,7 +- 1,5) бала. В I групі спостерігали 2 випадки асептичного некрозу і незрощення, тоді як в групі порівняння - 7 випадків. Середній термін кісткового зрощення в I групі становив 13,5 тиж, в групі порівняння - 14,6 тиж.

В серії експериментів вивчено вплив пошкоджень малогомілкової кістки на жорсткість біомеханічної системи "гомілка - стопа" та закономірності розвитку деформацій під дією зовнішніх статичних та циклічних навантажень. Ушкодження малогомілкової кістки на рівні нижньої та середньої її третин не приводять до критичної втрати несівної спроможності системи "гомілка - стопа". Деформування при циклічних навантаженнях більш чутливе до стану системи, ніж при одноразових навантаженнях. Цю властивість доцільно використовувати у біомеханіці при розробці програми оцінки якості систем фіксації переломів.

Розглянуто різні типи фіксації переломів проксимального відділу стегнової кістки при фіброзній дисплазії в умовах остеосинтезу. Фіброзна дисплазія - вроджене неспадкове захворювання скелету, яке призводить до формування кістоподібних утворень, заповнених патологічною фіброзно - кістковою тканиною та має тенденцію повільного прогресування. Хірургічний метод лікування із застосуванням різних типів металофіксаторів з метою армування ураженої диспластичним процесом стегнової кістки, залишається загально визнаним та широко використовується ортопедами.

Лікування постраждалих з вогнепальними пораненнями кінцівок супроводжується незадовільними результатами. Остеомієліт, утворення хибних суглобів, контрактуру, невропатію, вкорочення кінцівок відзначають у 8 - 19,6 % хворих, ампутацію кінцівки виконують в 11,8 %. Наведено тактику надання хірургічної допомоги при пораненнях м'яких тканин та вогнепальних переломах з огляду на зміни біомеханічних властивостей кісткової тканини. Встановлено, що за відстані від стрижнів до місця перелому менше 4 см вірогідність виникнення остеомієліту збільшується у 5 разів. Використання запропонованого алгоритму лікування постраждалих з приводу вогнепальних поранень кінцівок дозволило досягти хороших результатів лікування у 80 %. Висновок: встановлення апарата зовнішньої фіксації (АЗФ), зважаючи на зону ударно-хвильової остеопорозоподібної трансформації, закриття дефектів м'яких тканин із застосуванням реконструктивної хірургії, заміна методу фіксації в оптимальні строки дозволили зменшити частоту порушення остеорепарації в 7 разів, встановлення інвалідності - у 3 рази.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р251.262.4

Рубрики:

Гістологічні зміни кісткової тканини

Шифр НБУВ: Ж26813 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Цель работы - изучить стабильность внутренней фиксации при выполнении различных видов надлодыжечных корригирующих остеотомий (КО) дистального отдела большеберцовой кости (ББК) путем исследования параметров жесткости и прочности систем "фиксатор - кость" при имитационном компьютерном моделировании методом конечных элементов; оценить адекватность данного метода путем сравнения с результатами натурных стендовых исследований. 3D-модель ББК создана на основе КТ неповрежденной голени в программном комплексе ANSYS. В натурном исследовании использованы 5 неповрежденных ББК умерших людей. В моделях воссоздана КО указанной зоны с фиксацией различными блокированными пластинами с угловой стабильностью. Наиболее жесткой и стабильной оказались системы с медиальной блокированной "puddi-plate" и передне-латеральной блокированной L-образной пластинами, где допустимые усилия на сжатие составили 217 и 308 Н, изгиб - 34 и 73 Н, кручение - 18,8 и 17,9 Н/м соответственно. Наименьшая жесткость на сжатие (151 Н), изгиб (19 Н) и кручение (2,46 Н/м) выявлена в случае медиальной блокированной пластины. Подобное распределение максимальных статических и циклических нагрузок получено в натурном стендовом исследовании. Выводы: подтверждена адекватность имитационных 3D-моделей и заложенных параметров биологических материалов. При медиальной надлодыжечной КО с открытым клином наибольшую стабильность и жесткость фиксации обеспечивает медиальная блокированная пластина "puddi-plate", с закрытым клином - медиальная блокированная пластина с минивинтами. Для латеральной с закрытым клином, передней и фокусной купольной корригирующих остеотомий оптимально использовать передне-латеральную L-образную блокированную пластину.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р458.2,6 с03

Рубрики:

Ортопедія і протезування

Шифр НБУВ: Ж23024 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Р458.2,6 с03

Рубрики:

Ортопедія і протезування

Шифр НБУВ: Ж23024 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Тривимірний друк пористих титанових імплантатів є перспективним напрямком адитивного виробництва в ортопедії і травматології. Актуальним залишається питання механічної міцності та витривалості таких конструкцій. Мета роботи - визначити в експерименті межу міцності ніжки, шийки та чашки ендопротезів (ЕП) кульшового суглоба (КС), виготовлених методом 3D-друку зі сплаву титану, та порівняти з аналогічним показником серійних імплантатів. Досліджено міцність ніжок і чашок ЕП ТБС, виготовлених методом 3D-друку на принтері системи Arcam EBM зі сплаву титану TI6AL4V. Як контроль обрано серійні ЕП, отримані методом механічної обробки заготовок із суцільного сплаву титану. Використано по 3 зразки ЕП для кожного випробування. Ніжки ЕП досліджено на машині TIRATEST-2300 за умов навантаження на триточковий згин (ТТЗ), шийку ніжки - під впливом комбінованого навантаження на згин із зсувом, чашки - на стискання. Межа міцності в разі ТТЗ ніжок ЕП КС, виготовлених механічною обробкою і за допомогою 3D-друку, істотно не відрізнялася (p = 0,146) і становила 1480,62 +- 62,50 і 1396,88 +- 50,90 МПа відповідно. Шийки серійних ЕП і виготовлених методом 3D-друку мали порівнянну межу міцності - 408,61 +- 1,25 і 403,49 +- 8,99 МПа відповідно (p = 0,384). За умов випробувань на стискання чашок ЕП усі зразки витримали навантаження 98,0 кН без будь-яких ознак руйнування. Встановлено, що величини межі міцності компонентів серійних ЕП КС і виготовлених методом 3D-друку статистично значуще не відрізнялися. Таким чином, 3D-пористі конструкції мають значний потенціал для створення елементів ЕП.