MATHEMATIC MODELING OF DESTRUCTIVE AND CYSTIC TUMOR-LIKE PROCESSES IN PROXIMAL FEMORAL PART


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To create the instrument for forming surgical tactics based on predicting the processes of bone destruction in aseptic necrosis and tumor-like cystic processes in the bone tissue of proximal part of the hip using spatial mathematical hip joint model. Materials and methods. For the purpose of studying the pathogenetic mechanism of developing local destructive and tumor-like processes with formation of cystic cavities, a spatial hip joint model developed by the authors was used. By means of the method of finite elements, deformation mode of femoral and caxal bones was calculated taking into account different localizations and sizes of bone tissue destruction foci as a result of bone tissue necrosis and tumor-like processes. Results. The developed model was individualized on the basis of real clinicoroentgenological and anatomic data. Stress fields occurring in normal and “pathologically changed” hip joint, character of these changes corresponded to the posed clinical problem. The created model permitted to study the effect of the form of pathologically changed hip joint on distribution of strain in the whirlbone connective tissue and in case of the other problem posed - in methaphyseal and metadiaphyseal parts of the hip. There is a real possibility to prognosticate the character of pathological fracture, to reveal the areas of critical strain depending on the bone form, foci localization, strength characteristics, forces of different muscular groups and their directions, sizes of formed bone wall defect and other parameters important for a surgeon-orthopedist. Conclusion. The developed model is a good instrument for studying pathogenesis of destructive and cystic foci in the bone tissue, formation of surgical tactics, solving technical problems of defect replacement, determination of risk degree and necessity of using metal pawls or external immobilization in rehabilitation period.

About the authors

N M Belokrylov

Городская детская клиническая больница №15 г. Пермь, Россия

Email: belokrylov1958@mail.ru
доктор медицинских наук, профессор кафедры АиЛФК, заведующий отделением детской травматологии-ортопедии

A V Sotin

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

кандидат технических наук, доцент кафедры теоретической механики

F A Demidov

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

аспирант кафедры теоретической механики

A N Belokrylov

Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е. А. Вагнера, г. Пермь, Россия

аспирант кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии, врач травматолог-ортопед

References

  1. Белокрылов Н. М., Денисов А. С., Белокрылов А. Н., Гонина О. В., Полякова Н. В. Хирургическое лечение поражений проксимального отдела бедра при опухолях и опухолеподобных заболеваниях. Медицинский альманах 2012; 5 (24): 154-157.
  2. Белокрылов Н. М., Полякова Н. В., Пекк Н. А., Сотин А. В., Скаковский А. С. Клинико-биомеханические аспекты реконструкции тазобедренного сустава с применением тройной остеотомии таза у детей. Медицинский альманах 2012; 1 (20): 153-156.
  3. Белокрылов Н. М., Сотин А. В., Полякова Н. В., Пекк Н. А., Скаковский А. С., Демидов Ф. А. Математическое моделирование в изучении диспластических деформаций тазобедренного сустава у детей. Российский вестник детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии. Прил. Труды X Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы хирургии детского возраста» в рамках XI Российского конгресса «Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии» 2012; 29.
  4. Akulich Y. V., Denisov A. S., Nyashin Y. I., Podgaets R. M., Scryabin V. L., Sotin A. V., Akulich A. Y. Studies on the biomechanics of proximal femur. Russian Journal of Biomechanics 2001; 5 (2): 39-48.
  5. Akulich Y. V., Podgaets R. M., Sotin A. V. The calculation of loads acting on the femur during normal human walking. Russian Journal of Biomechanics 2000; 4 (1): 49-61.
  6. Garyaev P. A., Demchuk N. D., Sotin A. V. Experimental investigation of anatomical and geometrical parameters of a human hip. Russian Journal of Biomechanics 1999; 3 (3): 82-90.
  7. Sotin A. V., Akulich Y. V., Podgaets R. M. Individual and age peculiarities of the cortical bone tissue adaptation process in human femur. Russian Journal of Biomechanics 2002; 6 (2): 51-61.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2014 Belokrylov N.M., Sotin A.V., Demidov F.A., Belokrylov A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
 


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».