Стабильность фиксации голеностопного сустава при артродезе в эксперименте
- Авторы: Хоминец В.В.1, Михайлов С.В.1, Жумагазиев С.Е.1, Кондаков Н.С.1, Бенин А.В.2, Комиченко С.О.2
-
Учреждения:
- Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
- Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
- Выпуск: Том 25, № 2 (2023)
- Страницы: 219-228
- Раздел: Оригинальное исследование
- URL: https://journals.rcsi.science/1682-7392/article/view/134102
- DOI: https://doi.org/10.17816/brmma321779
- ID: 134102
Цитировать
Аннотация
Стабильность фиксации большеберцовой и таранной костей при артродезе голеностопного сустава остается предметом научных изысканий. Поиск наиболее оптимального способа фиксации большеберцово-таранного сочленения является актуальной проблемой в травматологии и ортопедии. Сравнивается стабильность фиксации голеностопного сустава при артродезе тремя спонгиозными винтами и передней пластиной, комбинируемой с двумя спонгиозными винтами. В двух экспериментальных сериях на пенополиуретановых моделях оценивались биомеханические характеристики систем фиксации голеностопного сустава: 1-я модель — три спонгиозных винта; 2-я модель — разработанная пластина, комбинируемая с двумя спонгиозными винтами. В каждом варианте оценивались биомеханические характеристики систем фиксации голеностопного сустава. Кроме того, на границе большеберцовой и таранной костей исследованы амплитуды смещения и рассчитаны относительные деформации при осевой статической (800 Н) и циклической (от 20 до 800 Н) нагрузках. Установлено, что при проведении статической нагрузки наибольшая амплитуда смещения на границе большеберцовой и таранной костей в случае применения трех спонгиозных винтов составила 0,289 мм, при использовании пластины и двух спонгиозных винтов — 0,111 мм, а максимальная относительная деформация — 1,2 и 0,42 % соответственно. При минимальной циклической нагрузке (20 Н) в 1-м варианте амплитуда смещения составила 0,012 мм, а при максимальной (800 Н) — 0,106 мм, во 2-м варианте — 0,008 и 0,03 мм соответственно. Выявлено, что фиксация голеностопного сустава при артродезе пластиной в комбинации с двумя спонгиозными винтами по сравнению с фиксацией тремя спонгиозными винтами обеспечивает большую стабильность. Это позволяет предположить, что фиксация предложенной пластиной и винтами создает сравнительно лучшие условия для формирования анкилоза голеностопного сустава. Учитывая хорошие результаты, подтверждающие биомеханическую эффективность предложенного способа артродеза, целесообразна его апробация в клинических условиях.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Владимир Васильевич Хоминец
Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
Email: shumagasiev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9391-3316
SPIN-код: 5174-4433
д-р мед. наук, профессор
Россия, Санкт-ПетербургСергей Владимирович Михайлов
Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
Email: msv06@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3738-0639
SPIN-код: 2086-1862
канд. мед. наук
Россия, Санкт-ПетербургСаян Елемесьевич Жумагазиев
Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
Автор, ответственный за переписку.
Email: shumagasiev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5169-2022
SPIN-код: 1226-5639
адъюнкт
Россия, Санкт-ПетербургНикита Сергеевич Кондаков
Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
Email: shumagasiev@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-0674-2385
SPIN-код: 9236-9260
курсант 6 курса
Россия, Санкт-ПетербургАндрей Владимирович Бенин
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Email: benin.andrey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5646-0354
SPIN-код: 8251-4345
кандидат технических наук
Россия, Санкт-ПетербургСтанислав Олегович Комиченко
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Email: komichenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3608-0711
SPIN-код: 8261-3405
инженер
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- van den Heuvel S.B.M., Doorgakant A., Birnie M.F.N., et al. Open ankle arthrodesis: a systematic review of approaches and fixation methods // Foot Ankle Surg. 2021. Vol. 27, No. 3. P. 339–347. doi: 10.1016/j.fas.2020.12.011
- Adukia V., Mangwani J., Issac R., et al. Current concepts in the management of ankle arthritis // J Clin Orthop Trauma. 2020. Vol. 11, No. 3. P. 388–398. doi: 10.1016/j.jcot.2020.03.020
- Le V., Veljkovic A., Salat P., et al. Ankle arthritis // Foot Ankle Orthop. 2019. Vol. 4, No. 3. ID 2473011419852931. doi: 10.1177/2473011419852931
- Morasiewicz P., Dejnek M., Kulej M., et al. Sport and physical activity after ankle arthrodesis with Ilizarov fixation and internal fixation // Adv Clin Exp Med. 2019. Vol. 28, No. 5. P. 609–614. doi: 10.17219/acem/80258
- Prissel M.A., Simpson G.A., Sutphen S.A., et al. Arthrodesis: A retrospective analysis comparing single column, locked anterior plating to crossed lag screw technique // J Foot Ankle Surg. 2017. Vol. 56, No. 3. P. 453–456. doi: 10.1053/j.jfas.2017.01.007
- Suo H., Fu L., Liang H., et al. End-stage ankle arthritis treated by ankle arthrodesis with screw fixation through the transfibular approach: A retrospective analysis // Orthop Surg. 2020. Vol. 12, No. 4. P. 1108–1119. doi: 10.1111/os.12707
- Михайлов К.С., Емельянов В.Г., Тихилов Р.М., и др. Обоснование выбора операций артродезирования или эндопротезирования у пациентов с артрозом голеностопного сустава // Травматология и ортопедия России. 2016. Т. 22, № 1. С. 21–32. doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-1-21-32
- Хоминец В.В., Михайлов С.В., Шакун Д.А., и др. Артродезирование голеностопного сустава с использованием трех спонгиозных винтов // Травматология и ортопедия России. 2018. Т. 24, № 2. С. 117–126. doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-2-117-126
- Steginsky B.D., Suhling M.L., Vora A.M. Ankle Arthrodesis With anterior plate fixation in patients at high risk for nonunion // Foot Ankle Spec. 2020. Vol. 13, No. 3. P. 211–218. doi: 10.1177/1938640019846968
- Rabinovich R.V., Haleem A.M., Rozbruch S.R. Complex ankle arthrodesis: Review of the literature // World J Orthop. 2015. Vol. 6, No. 8. P. 602–613. doi: 10.5312/wjo.v6.i8.602
- Mann R.A., Van Manen J.W., Wapner K., Martin J. Ankle fusion // Clin Orthop Relat Res. 1991. No. 268. P. 49–55.
- Moeckel B.H., Patterson B.M., Inglis A.E., Sculco T.P. Ankle arthrodesis. A comparison of internal and external fixation // Clin Orthop Relat Res. 1991. No. 268. P. 78–83.
- Holt E.S., Hansen S.T., Mayo K.A., Sangeorzan B.J. Ankle arthrodesis using internal screw fixation // Clin Orthop Relat Res. 1991. No. 268. P. 21–28.
- Zwipp H., Rammelt S., Endres T., Heineck J. High union rates and function scores at midterm followup with ankle arthrodesis using a four screw technique // Clin Orthop Relat Res. 2010. Vol. 468, No. 4. P. 958–968. doi: 10.1007/s11999-009-1074-5
- Betz M.M., Benninger E.E., Favre P.P., et al. Primary stability and stiffness in ankle arthrodes-crossed screws versus anterior plating // Foot Ankle Surg. 2013. Vol. 19, No. 3. P. 168–172. doi: 10.1016/j.fas.2013.04.006
- Mitchell P.M., Douleh D.G., Thomson A.B. Comparison of ankle fusion rates with and without anterior plate augmentation // Foot Ankle Int. 2017. Vol. 38, No. 4. P. 419–423. doi: 10.1177/1071100716681529
- Clifford C., Berg S., McCann K., Hutchinson B. A biomechanical comparison of internal fixation techniques for ankle arthrodesis // J Foot Ankle Surg. 2015. Vol. 54, No. 2. P. 188–191. doi: 10.1053/j.jfas.2014.06.002
- Kestner C.J., Glisson R.R., DeOrio J.K., Nunley J.A. A biomechanical analysis of two anterior ankle arthrodesis systems // Foot Ankle Int. 2013. Vol. 34, No. 7. P. 1006–1011. doi: 10.1177/1071100713484007
- Gutteck N., Martin H., Hanke T., et al. Posterolateral plate fixation with Talarlock® is more stable than screw fixation in ankle arthrodesis in a biomechanical cadaver study // Foot Ankle Surg. 2018. Vol. 24, No. 3. P. 208–212. doi: 10.1016/j.fas.2017.02.005
- Scranton P.E. Jr, Fu F.H., Brown T.D. Ankle arthrodesis: a comparative clinical and biomechanical evaluation // Clin Orthop Relat Res. 1980. Vol. 151. P. 234–243. doi: 10.1097/00003086-198009000-00034
- Thordarson D.B., Markolf K., Cracchiolo A. 3rd. Stability of an ankle arthrodesis fixed by cancellous-bone screws compared with that fixed by an external fixator. A biomechanical study // J Bone Joint Surg Am. 1992. Vol. 74, No. 7. P. 1050–1055. doi: 10.2106/00004623-199274070-00012
- Nasson S., Shuff C., Palmer D., et al. Biomechanical comparison of ankle arthrodesis techniques: crossed screws vs. blade plate // Foot Ankle Int. 2001. Vol. 22, No. 7. P. 575–580. doi: 10.1177/107110070102200708
- Cristofolini L., Viceconti M. Mechanical validation of whole bone composite tibia models // J Biomech. 2000. Vol. 33, No. 3. P. 279–288. doi: 10.1016/s0021-9290(99)00186-4
- Heiner A.D., Brown T.D. Structural properties of a new design of composite replicate femurs and tibias // J Biomech. 2001. Vol. 34, No. 6. P. 773–781. doi: 10.1016/s0021-9290(01)00015-x