WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Сопоставление полученных данных биомеханического исследования макетных схем фиксации с рассчитанными показателями жесткости подтверждает справедливость теоретических итогов моделирования, что позволяет считать достоверными результаты поэтапного моделирования жесткости фиксации ключицы.

Выявленные отличия в показателях жесткости фиксации исследованных схем могут служить основанием к выработке биотехнических рекомендаций по выбору наилучшей схемы для конкретных клинических условий и особенностей переломов ключицы.

Глава 5 посвящена биотехническим рекомендациям по выбору эффективной схемы остеосинтеза для лечения переломов ключицы. При оценке эффективности учитывались значения максимальных смещений и поворотов кости под действием функциональных нагрузок. Вместе с этим, при выявлении эффективности имелась в виду суммарная площадь раневых каналов в биоструктурах, а также площадь контакта поверхности фиксатора с костью. Одновременно учитывались возможные наибольшие значения функциональных нагрузок и характер перелома.

Реальные значения смещений и поворотов кости при определенной схеме ее фиксации находятся в пропорциональной зависимости от нагрузок, возникающих при функциональных движениях больного и связанных с массой его тела. Проведенное поэтапное моделирование жесткости фиксации предусматривало применение среднестатистических нагрузок, возникающих в результате движений больного средней массой 70 кг.

Другие значения массы тела больного могут вызывать прямо пропорциональное изменение функциональной нагрузки на кость, а также величины смещений и поворотов. Это позволяет рассчитать единичное смещение и единичный поворот как отношение их максимальных значений, полученных при конечно-элементном моделировании устройств каждого типа, к соответствующим показателям нагрузки. С использованием известного разделения ортопедических больных по массе на шесть категорий от 15 кг детского возраста до 115 кг были определены максимальные возможные смещения и повороты кости в устройствах остеосинтеза исследуемых типов для всех групп массы больных.

Анализ результатов расчета максимальных перемещений показывает, что только при использовании аппарата со схемой стержневой фиксации значения перемещений не выходят за наибольшие значения 3 мм и 3° из допустимых биомедицинских пределов для всех групп массы больных. Спицевая схема обеспечивает необходимую жесткость фиксации кости в условиях ее применения для групп больных массой до 40 кг. Внутрикостный стержень и накостная пластина надежно фиксируют костные отломки у больных массой тела до 40 кг.

Приведенные особенности применения устройств фиксации кости в зависимости от группы массы больного дополняются данными о влиянии на жесткость фиксации характера и зоны локализации перелома ключицы.

При использовании результатов проведенного поэтапного моделирования жесткости схем фиксации и их анализа, а также с учетом материалов ранее выполненных исследований была составлена табл. 3, дающая возможность упростить всестороннее биотехническое и медицинское обоснование выбора эффективной схемы фиксации ключицы. Выбранная схема может характеризоваться необходимой жесткостью фиксации кости, наименьшим травмированием мягких и твердых тканей, небольшой трудоемкостью остеосинтеза применительно к определенным клиническим параметрам.

Таблица 3

Основные критерии выбора рациональной системы фиксации отломков ключицы при остеосинтезе

Вид критерия

Тип устройства остеосинтеза

Внутрикостный стержень

Накостная пластина

Спицевой аппарат

Стержневой аппарат

Масса тела больного, кг

15…25

+

+

+

+

26…40

+

+

+

+

41…55

+

56…70

+

71…95

+

96…115

+

Вид перелома

Поперечный

+

+

+

Косой

+

+

+

Оскольчатый

+

+

+

Локализация перелома

Внутренняя треть

+

Средняя треть

+

+

+

+

Наружная треть

+

На базе данных табл. 3 может быть сделан обоснованный выбор стратегии и тактики остеосинтеза для лечения переломов ключицы в конкретных клинических ситуациях.

Подтверждение правильности разработанного биомеханического подхода к выбору схем остеосинтеза осуществлялось при лечении 131 больных с переломами ключицы на клинических базах кафедры травматологии и ортопедии ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» в МУЗ «ГКБ №2» и «ГКБ №9». Лечение проводилось путем использования исследованных стержневых (56 наблюдения), спицевых (12 наблюдений) аппаратов внешней фиксации, накостной пластины (15 наблюдений) и внутрикостного стержня (48 наблюдений) с выполнением клинических наблюдений.

Изучение отдаленных результатов лечения показало, что доля хороших и удовлетворительных итогов достигает 94,2% общего числа пролеченных больных. Это является практическим подтверждением справедливости разработанных биотехнических рекомендаций по выбору эффективной схемы фиксации для лечения переломов ключицы применительно к определенным клиническим условиям.

Общие выводы по работе

1. Математическое моделирование жесткости фиксаторов показало, что наилучшую фиксацию при функциональных нагрузках обеспечивает применение стержней по сравнению со спицами. Для внутрикостного стержня и накостной пластины были установлены допустимые нагрузки, при которых сохраняется стабильность фиксации перелома ключицы.

Результаты математического моделирования жесткости могут рассматриваться в качестве биомеханического обоснования выбора типа фиксатора для определенного интервала нагрузок в качестве стратегии остеосинтеза при лечении переломов ключицы.

2. Конечно-элементное моделирование позволило выявить наилучшие показатели жесткости фиксации при использовании аппарата внешней фиксации стержневого типа во всем диапазоне нагрузок и накостной пластины при нагрузках, исключающих смятие костной ткани по поверхности фиксатора.

3. Биомеханическое моделирование деформационного поведения устройств остеосинтеза показало близкие значения жесткости устройств фиксации к показателям компьютерного моделирования. Установлено, что накостная пластина обеспечивает надежную фиксацию костных отломков при нагрузках не более 228 Н. При применении интрамедуллярного стержня перемещения в зоне перелома ключицы не превышают допустимых значений при нагрузке 240 Н, которая является предельной для данного типа остеосинтеза. Спицевой и стержневой аппараты могут быть использованы во всем диапазоне функциональных нагрузок, при этом стержневая фиксация превосходит спицевую фиксацию в 3,63 раза.

4. Комплексное исследование жесткости фиксации изученных устройств остеосинтеза позволило сформулировать биотехнические рекомендации по выбору стратегии и тактики остеосинтеза при лечении переломов ключицы, отражающие взаимосвязи между исследуемыми системами фиксации и категорией массы больного, видом перелома, а также зоной его локализации.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Ткачева А. В. Биомеханические аспекты хирургической реабилитации больных с переломами трубчатых костей методом наружного чрескостного остеосинтеза / А. В. Ткачева, М. С. Тонин, К. К. Левченко // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника.– М., 2006.- № 11. С.21-25

2. Ткачева А.В. Компьютерное моделирование способов внешней фиксации в системе прогнозирования реабилитационных мероприятий у больных ортопедо-травматологического профиля / А.В. Ткачева, М.С. Тонин // Реабилитационные технологии XXI века. Сборник научных трудов научно-практической конференции с международным участием. Вып.1.– Саратов, 2006.– С. 113-114.

3. Тонин М.С. Конечно-элементное моделирование деформационного поведения аппаратов остеосинтеза при лечении переломов ключицы // Тез. докл. XVIII сессии международной школы по моделям механики сплошной среды. – Саратов, 2007.– С. 107-108.

4. Тонин М.С. Математическое моделирование аппаратов остеосинтеза

при лечении переломов ключицы / М.С. Тонин, К.Г. Бутовский, О.В. Бейдик // Аспирантские чтения, вып. 1: материалы межрегиональной конференции, посвященной 150-летию первого ректора Императорского Саратовского университета В.И. Разумовского. – Саратов: изд-во СарГМУ, 2007.– С. 200.

5. Биомеханическое исследование жесткости внешней фиксации при лечении переломов длинных костей с помощью аппарата чрескостного остеосинтеза / А.В. Ткачева, О.В. Бейдик, К.К. Левченко, М.С, Тонин // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника.– М., 2006, № 8-9. С.100-104.

6. Родионов И.В. Влияние оксидных биопокрытий остеофиксаторов на их биомеханические функции при лечении переломов костей опорно-двигательного аппарата / И.В. Родионов, К.Г. Бутовский, О.В. Бейдик, К.К. Левченко, Д.А. Марков, М.С. Тонин // Аспирантские чтения, вып. 1: материалы межрегиональной конф., посвященной 150-летию первого ректора Императорского Саратовского университета В.И. Разумовского. – Саратов: изд-во СарГМУ, 2007.– С. 205-207.

7. Бейдик О.В. Биомеханическое компьютерное моделирование способов остеосинтеза / О.В. Бейдик, М.С. Тонин, К.К. Левченко, Х.С. Карнаев, С.А. Немоляев, М.Б. Литвак // Гений ортопедии.– М., 2007, № 4. С.89.

Работы 1,5 опубликованы в журналах из списка, рекомендованного ВАК.

ТОНИН Михаил Сергеевич

БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ОСТЕОСИНТЕЗА

ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПЕРЕЛОМОВ КЛЮЧИЦЫ

01.02.08 – биомеханика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата

физико-математических наук

Подписано в печать 01.07.2009

Формат 60х84 1/16 объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 198

Типография Издательства Саратовского университета

410012, Саратов, Астраханская, 83

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»