Стабильность фиксации голеностопного сустава при артродезе в эксперименте

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об 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-Петербург

Сергей 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-Петербург

Саян 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-Петербург

Никита 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-Петербург

Андрей 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-Петербург

Станислав 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-Петербург

Список литературы

  1. 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
  2. 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
  3. Le V., Veljkovic A., Salat P., et al. Ankle arthritis // Foot Ankle Orthop. 2019. Vol. 4, No. 3. ID 2473011419852931. doi: 10.1177/2473011419852931
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. Mann R.A., Van Manen J.W., Wapner K., Martin J. Ankle fusion // Clin Orthop Relat Res. 1991. No. 268. P. 49–55.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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
  21. 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
  22. 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
  23. 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
  24. 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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пластина для артродеза голеностопного сустава

Скачать (186KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Модели артродеза голеностопного сустава в двух проекциях (прямой и боковой): a — тремя спонгиозными винтами; b — разработанной пластиной и двумя спонгиозными винтами. 1 — спонгиозный винт, 2 — кортикальный винт, 3 — винт с угловой стабильностью

Скачать (353KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Рентгенограммы моделей артродеза голеностопного сустава в двух проекциях (прямой и боковой): а — тремя спонгиозными винтами; b — разработанной пластиной и двумя спонгиозными винтами

Скачать (150KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вид установки 2-й модели: а — в испытательную машину Shimadzu EZ Test 5 kN; b — в испытательную машину Zwick Amsler 250 HB

Скачать (364KB)
Метаданные
6. Рис. 6. Изменение амплитуды колебаний вариантов артродеза голеностопного сустава в зависимости от динамических нагрузок

Скачать (157KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».