Журнал «Травма» Том 17, №3, 2016
Вернуться к номеру
Експериментальне дослідження міцності первинної стабілізації кісткових фрагментів при використанні інтрамедулярних фіксаторів різного типу
Авторы: Хмизов С.О., Пашенко А.В., Карпінський М.Ю., Карпінська О.Д., Суббота І.А. - ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України», м. Харків, Україна
Рубрики: Травматология и ортопедия
Разделы: Медицинские форумы
Версия для печати
Статтю опубліковано на с. 30-31
Проблема лікування деформацій довгих кісток кінцівок є однією з ключових у дітей із порушенням якості кісткової тканини у зв’язку з комбінованим характером деформації, частими патологічними переломами кісток сегментів кінцівок на вершині деформації, рецидивом деформації в післяопераційному періоді, а також нестабільністю фіксаторів, що обумовлено якістю кісткової тканини. Також відмічаються значне обмеження функції опори та ходьби, неможливість самообслуговування пацієнтів та погіршення якості життя. На сьогодні використовують переважно інтрамедулярні телескопічні системи: Bailey — Dubow (Syntes, USA), Sheffieldrods (AesculapLtd, UK), Fassier — Duval (Pega Medical, Canada), а також титанові еластичні стрижні (Titanium elastic rods (Synthes, USA; De Puy Synthes, USA; Stryker, GB)). Функцію цих фіксаторів можна поділити на 2 етапи: ранній післяопераційний період — забезпечення стабільної фіксації фрагментів кістки в зоні остеотомії до їх зрощення; віддалений період — забезпечення функції опори та ходьби в процесі росту кінцівки.
Мета дослідження: визначити в експерименті міцність первинної стабілізації кісткових фрагментів при використанні інтрамедулярних фіксаторів різного типу.
Матеріали та методи дослідження. У лабораторії біомеханіки ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України» проведені експериментальні дослідження міцності первинної стабілізації фрагментів стегнової кістки при використанні інтрамедулярних фіксаторів різних типів. Експеримент проводили на пластикових макетах стегнових кісток. На макетах стегнових кісток моделювали остеотомію в середній третині. Фрагменти з’єднували за допомогою інтрамедулярних фіксаторів. Усього в експерименті випробували три типи інтрамедулярних фіксаторів: титанові еластичні стержні, інтрамедулярний телескопічний фіксатор (ІТФ) із відсутністю ротаційної стабільності, а також ротаційно-стабільний ІТФ. Було виконано по 3 моделі з кожним типом фіксатора.
Моделі випробували на вплив згинаючого навантаження. Для цього моделі жорстко закріплювали на стенді для біомеханічних досліджень за дистальний та проксимальний кінці. Навантаження прикладали до середини діафізу моделі стегнової кістки в зоні остеотомії. Під час проведення експерименту контролювали величину деформації моделей у зоні остеотомії при величинах згинаючого навантаження 50, 100, 150 та 200 Н.
Отримані дані експерименту були оброблені статистично. Застосовували методи описової статистики з розрахунком середньої величини, стандартного відхилення, мінімальних та максимальних значень. Для порівняння видів фіксаторів застосовували однофакторний дисперсійний аналіз та апостеріорний тест Дункана. Залежність величини деформації від площі перетину конструкцій досліджували за допомогою парної кореляції Пірсона [1].
Результати дослідження. У результаті проведеного експериментального дослідження були отримані дані про величину деформації моделей остеосинтезу стегнової кістки інтрамедулярними фіксаторами різних типів під впливом згинаючого навантаження.
З метою виявлення статистично значущих відмінностей величини деформації моделей остеосинтезу стегнової кістки інтрамедулярними фіксаторами різних типів при різних величинах згинаючого навантаження проведено однофакторний дисперсійний аналіз та апостеріорний тест Дункана.
Як показали результати аналізу, при величині згинаючого навантаження 50 Н за величиною деформації моделі з остеосинтезом стегнової кістки ротаційно-нестабільним ІТФ статистично значимо відрізняються від інших моделей (р ≤ 0,05), у зв’язку з чим були відокремлені в 1-шу підгрупу. Моделі остеосинтезу стегнової кістки за допомогою ротаційно-стабільного ІТФ та титанових еластичних стрижнів за величиною деформації не мали статистично значущих відмінностей (р = 0,433), про що свідчить їх сумісне розташування в 2-й підгрупі.
При величині згинаючого навантаження 100 Н моделі остеосинтезу стегнової кістки з різними типами інтрамедулярних фіксаторів статистично значимо (р ≤ 0,05) відрізнялися одна від одної за величиною деформації, про що свідчить їх розміщення в окремих підгрупах. Найкращі результати отримано на моделях із ротаційно-нестабільними ІТФ, найгірші — при використанні титанових еластичних стрижнів.
При аналізі величин деформації моделей під впливом навантаження величиною 150 Н отримано результати дисперсійного аналізу, аналогічні таким при навантаженні 100 Н. Усі варіанти остеосинтезу мали статистично значущі відмінності на рівні р ≤ 0,05.
Згинаючі навантаження величиною 200 Н у моделях остеосинтезу стегнових кісток із різними типами фіксаторів також викликали деформації, величини яких статистично значущо (р ≤ 0,05) відрізнялись одна від одної. Характер відмінностей відповідає результатам, отриманим при навантаженнях величиною 100 та 150 Н.
Для визначення причин, що привели до таких результатів експерименту, ми провели виміри діаметрів металевих імплантатів та розрахунок площі їх перетину.
Надалі ми спробували визначити наявність залежності величини деформації моделей від площі перетину металевих конструкцій, що використовували для моделювання остеосинтезу. Для цього ми провели статистичне дослідження за допомогою методу парної кореляції Пірсона.
Ми провели аналіз залежності величини деформації від площини перетину та виявили, що ці величини мають велику високозначущу зворотну кореляційну залежність, практично пряму при малих навантаженнях (при 5 та 10 Н — r = –0,998; при 15 Н — r = 0,992; при 20 Н — r = –0,991). Незначне зниження лінійності кореляції пояснюється збільшенням розкиду значень величини деформації при збільшенні навантаження, але при всіх значеннях кореляції високозначущі (р = 0,001).
Висновки. Усі три типи інтрамедулярних фіксаторів забезпечують достатню первинну стабільність фіксації під впливом згинаючих навантажень.
Найкращі результати отримані на моделях із ротаційно-нестабільними ІТФ, найгірші — при використанні титанових еластичних стрижнів.
Спостерігається високозначущий зворотний кореляційний зв’язок між величинами деформацій моделей та площами перетину металевих імплантатів, тобто чим більша площа перетину, ти менша величина деформації.
Список литературы
1. Наследов А. SPSS 19: Профессиональный статистический анализ данных. — СПб.: Питер, 2011. — 400 с.