Ключові слова
Як цитувати
Анотація
Актуальність. Апарати зовнішньої фіксації (АЗФ) знайшли широке застосування при лікуванні переломів таза, але не завжди міцність з’єднання стрижнів і кістки дозволяє здійснити ранню реабілітацію пацієнтів.
Мета. Біомеханічне обгрунтування зовнішнього остеосинтезу таза АЗФ зі стрижнями з разноспрямованою різьбою на грунті аналізу напружено-деформованого стану (НДС) системи «АЗФ - таз» і експериментального дослідження міцності різьбових з'єднань різних видів стрижнів і тазової кістки під дією знакозмінних циклічних навантажень.
Матеріали та методи. Проведено аналіз НДС системи «АЗФ - таз» на скінченноелементній математичній моделі, результати математичного моделювання веріфіковані експериментальними дослідженнями міцності різьбових з'єднань різних видів стрижнів і тазової кістки при впливі знакозмінних циклічних навантажень. Використовувалися АВФ зі стрижнями з циліндричною односпрямованою різьбою і стрижні, один з яких мав правобічну різьбу, а інший - лівобічну.
Результати. При одноопорному стоянні в стрижнях АЗФ з однаковою різьбою виникають крутні моменти, спрямовані в різні боки: праворуч-спрямований за годинниковою стрілкою (вкручування), ліворуч - проти годинникової стрілки (викручування). Зміна напрямку різьби на стрижні АЗФ не призводить до перерозподілу НДС системи «АВФ - таз» і зміни значень моментів, але напрямки дії моментів сил для лівого стрижня будуть відповідати вкручуванню як при лівобічному, так і правобічному одноопорному стоянні.
Висновки. З’єднані в АЗФ балкою стрижні з різноспрямованою різьбою створюють взаємноблокуючу структуру, яка перешкоджає самовикручіванню стрижнів. Така конструкція значно збільшує міцність з'єднання АЗФ з тазовою кісткою і створює умови для ефективного застосування ранньої реабілітації хворих з переломами кісток тазу.
Посилання
Osterhoff, G., Tiziani, S., Ferguson, S. J., Spreiter, G., Scheyerer, M. J., Spinas, G. L. … Werner, C. M. (2014). Mechanical testing of a device for subcutaneous internal anterior pelvic ring fixation versus external pelvic ring fixation. BMC Musculoskeletal Disorders, 15, 111. doi:10.1186/14712474-15-111.
Lei, J., Dong, P., Li, Z., Zhu, F., Wang, Z., & Cai, X. (2017). Biomechanical analysis of the fixationsystems for anterior column and posterior hemi-transverse acetabular fractures. Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica, 51(3), 248-253. doi: 10.1016/j.aott.2017.02.003.
Zienkiewicz, O. C., & Taylo, R. L. (2005). The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics. Butterworth-Heinemann.
Lee, C. H., Hsu, C. C., & Huang, P. Y. (2017). Biomechanical study of different fixation techniquesfor the treatment of sacroiliac joint injuries using finite element analyses and biomechanical tests. Computers in Biology and Medicine, 87, 250-257. doi: 10.1016/j.compbiomed.2017.06.007.
Ding, S., Chen, F., Huang, J., Zhang, G., Wang, F. … Ruan, Z. (2020). Modified pedicle screwrod versus anterior subcutaneous internal pelvic fixation for unstable pelvic anterior ring fracture: A retrospective study and finite element analysis. Orthopedic Clinical Research. doi: 10.21203/rs.3.rs16488/v1.
Jhou, S. Y., Shih, K. S., Huang, P. S., Lin, F. Y. & Hsu, C. C. (2019). Biomechanical analysis ofdifferent surgical strategies for the treatment of rotationally unstable pelvic fracture using finite element method. Journal of Mechanics in Medicine and Biology, 19(1), 1940015. doi: 10.1142/S0219519419400153.
Li, L., Lu, J., Yang, L., Zhang, K., Jin, J., Sun, G., Wang, X. & Jiang, Q. (2019). Stabilityevaluation of anterior external fixation in patient with unstable pelvic ring fracture: a finite element analysis. Annals of Translational Medicine, 7(14), 303. doi: 10.21037/atm.2019.05.65.
Chen, H., Wu, L., Zheng, R., Liu, Y., Li, Y., & Ding, Z. (2013). Parallel analysis of finite elementmodel controlled trial and retrospective case control study on percutaneous internal fixation for vertical sacral fractures. BMC Musculoskeletal Disorders, 14, 217. doi: 10.1186/1471-2474-14-217.
Liu, L., Fan, S., Chen, Y., Peng, Y., Wen, X., Zeng, D., Song, H., & Jin, D. (2020). Biomechanicsof Anterior Ring Internal Fixation Combined with Sacroiliac Screw Fixation for Tile C3 Pelvic Fractures. Medical Science Monitor : International Medical Journal of Experimental and Clinical Research, 26, e915886. doi: 10.12659/MSM.915886.
Shan, T., Anlin, L., Mingming, Y., Haitao, Y., Anwei, Z., & Shichang, G. (2020). Anterior supraacetabular external fixation for tile C1 pelvic fractures: a digital anatomical study and a finite element analysis. European Journal of Trauma and Emergency Surgery. doi: 10.1007/s00068-020-01517-8.
Shim, V., Gather, A., Hoch, A., Schreiber, D., Grunert, R., Peldschus, S., Josten, C., & Bohme, J.(2017). Development of a Patient-Specific Finite Element Model for Predicting Implant Failure in Pelvic Ring Fracture Fixation. Computational and mathematical methods in medicine, 2017, 9403821. doi: 10.1155/ 2017/9403821.
Bone mechanics handbook (2001). S. C. Cowin (Ed.). CRC Press Reference.
Vidal-Lesso, A., Ledesma-Orozco, E., Daza-Benitez, L., |& Lesso-Arroyo, R. (2014). MechanicalCharacterization of Femoral Cartilage Under Unicompartimental Osteoarthritis. Ingenieria Mecanica Tecnologia Y Desarrollo, 4(6), 239-246.
Savio, L. Y., & Woo, S. D. (2006). Abramowitch, Robert Kilger, Rui Liang. Biomechanics of kneeligaments: injury, healing, and repair. Journal of Biomechanics, 39, 1-20. doi: 10.1016/j.jbiomech.2004.10.025.
Modenese, L., Phillips, A. T., & Bull, A. M. (2011). An open source lower limb model: Hip jointvalidation. Journal of Biomechanics, 44(12), 2185-2193. doi: 10.1016/j.jbiomech.2011.06.019.
Karpinskiy, M. Iu., Zubatii, S. S., Lavinskii, D. V., & Fomin, G. G. (2000). Matematicheskoyeissledovaniye mekhanicheskikh kolebatel'nykh svoystv dlinnykh kostey [Mathematical study of mechanical vibrational properties of long bones]. Medicina i ..., (1), 47-50.
Serdiuk, A. I., Miteleva, Z. M., Kas'yanov, A. I., Mon'ko, O. N., & Karpinskiy, M. Iu. (1994). Razrabotka, sozdaniye i issledovaniye upravlyayemogo vibromassazhnogo ustroystva [Development, creation and research of a controlled vibration massage device]. Proceedings 45th Conference of Polava ISI, Poltava, 214.
Aleksandrov, A. V., Potapov, V. D., & Derzhavin, B. P. (2000). Soprotivleniye materialov [Strengthof materials]. Moscow: Vysshaya shkola.
Birger, I. A., & Iosilevich, G. B. (1990). Rez'bovyye i flantsevyye soyedineniya [Threaded andflange connections.]. Moscow: Mashinostroyeniye.
Blekhman, I. I., Blekhman, L. I., Vasil'kov, V. B., Ivanov, K. S., & Yakimova, K. S. (2012). Obiznose oborudovaniya v usloviyakh vibratsii i udarnykh nagruzok [Wear and tear of machine parts affected by vibration and percussive impacts]. Vestnik nauchno-tekhnicheskogo razvitiya, (11), 3-14. Retnrived from: http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=643
Nasledov, A. (2011). SPSS 19: professional'nyy statisticheskiy analiz dannykh [SPSS 19: Professional Statistical Analysis of Data]. Saint Petersburg: Peter.
"Inter Collegas" є журналом відкритого доступу: всі статті публікуються у відкритому доступі без періоду ембарго, на умовах ліцензії Creative Commons Attribution ‒ Noncommercial ‒ Share Alike (CC BY-NC-SA, з зазначенням авторства ‒ некомерційна ‒ зі збереженням умов); контент доступний всім читачам без реєстрації з моменту його публікації. Електронні копії архіву журналів розміщені у репозиторіях ХНМУ та Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
Подача рукопису до редакції означає згоду всіх співавторів на такі умови використання їх твору:
1. Цей Договір про передачу прав на використання твору від Співавторів видавцю (далі Договір) укладений між всіма Співавторами твору, в особі Відповідального автора, та Харківським національним медичним університетом (далі Університет), в особі уповноваженого представника Редакції наукових журналів (далі Редакції).
2. Цей Договір є договором приєднання у розумінні п.1 ст. 634 Цивільного кодексу України: тобто є договором, «умови якого встановлені однією із сторін у формулярах або інших стандартних формах, який може бути укладений лише шляхом приєднання другої сторони до запропонованого договору в цілому. Друга сторона не може запропонувати свої умови договору». Стороною, що встановила умови цього договору, є Університет.
3. Якщо авторів більше одного, автори обирають Відповідального автора, який спілкується із Редакцією від свого імені та від імені всіх Співавторів щодо публікації письмового твору наукового характеру (статті або рецензії, далі Твору).
4. Договір починає свою дію від моменту подачі рукопису Твору Відповідальним автором до Редакції, що підтверджує наступне:
4.1. всі Співавтори Твору ознайомлені та згодні з його змістом, на всіх етапах рецензування та редагування рукопису та існування опублікованого Твору;
4.2. всі Співавтори Твору ознайомлені та згодні з умовами цього Договору.
5. Опублікований Твір знаходиться в електронному вигляді у відкритому доступі на сайтах Університету та будь-яких сайтах та в електронних базах, в яких Твір розміщений Університетом, та доступний читачам на умовах ліцензії "Creative Commons (Attribution NonCommercial Sharealike 4.0 International)" або більш вільних ліцензій "Creative Commons 4.0".
6. Відповідальний автор передає, а Університет одержує невиключне майнове право на використання Твору шляхом розміщення останнього на сайтах Університету на весь строк дії авторського права. Університет приймає участь у створенні остаточної версії Твору шляхом рецензування та редагування рукопису статті або рецензії, наданої Редакції Відповідальним автором, перекладу Твору на будь-які мови. За участь Університету у доопрацюванні Твору Співавтори згодні оплатити рахунок, виставлений їм Університетом, якщо така оплата передбачена Університетом. Розмір та порядок такої оплати не є предметом цього договору.
7. Університет має право на відтворення Твору або його частин в електронній та друкованій формах, на виготовлення копій, постійне архівне зберігання Твору, розповсюдження Твору у мережі Інтернет, репозиторіях, наукометричних базах, комерційних мережах, у тому числі за грошову винагороду від третіх осіб.
8. Співавтори гарантують, що рукопис Твору не використовує твори, авторські права на які належать третім особам.
9. Співавтори Твору гарантують, що на момент надання рукопису Твору до Редакції майнові права на Твір належать лише їм, ні повністю, ні в частині нікому не передані (не відчужені), не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
10. Твір не може бути розміщений на сайтах Університету, якщо він порушує права людини на таємницю її особистого і сімейного життя, завдає шкоди громадському порядку та здоров’ю.
11. Твір може бути відкликаний Редакцією з сайтів Університету, бібліотек та електронних баз, де він був розміщений Редакцією, у випадках виявлення порушень етики авторів та дослідників, без будь-якого відшкодування збитків Співавторів. На момент подачі рукопису до Редакції та всіх етапів його редагування та рецензування, рукопис не має бути вже опублікованим або поданим до інших редакцій.
12. Передаване за цим Договором право поширюється на територію України та зарубіжних країн.
13. Правами Співавторів є вимога зазначати їх імена на всіх екземплярах Твору чи під час будь-якого його публічного використання чи публічного згадування про Твір; вимога збереження цілісності Твору; законна протидія будь-якому перекрученню чи іншому посяганню на Твір, що може нашкодити честі і репутації Співавторів.
14. Співавтори мають право контролю своїх особистих немайнових прав шляхом ознайомлення з текстом (змістом) і формою Твору перед його публікацією на сайтах Університету, при передачі його поліграфічному підприємству для тиражування чи при використанні Твору іншими способами.
15. За Співавторами, окрім непереданих за цим Договором майнових прав та із урахуванням невиключного характеру переданих за цим Договором прав, зберігаються майнові права на доопрацювання Твору та на використання окремих частин Твору у створюваних Співавторами інших творів.
16. Співавтори зобов’язані повідомити Редакцію про всі помилки в Творі, виявлені ними самостійно після публікації Твору, і вжити всіх заходів до якнайшвидшої ліквідації таких помилок.
17. Університет зобов'язується вказувати імена Співавторів на всіх екземплярах Твору під час будь-якого публічного використання Твору. Перелік Співавторів може бути скорочений за правилами формування бібліографічних описів, визначених Університетом або третіми особами.
18. Університет зобов'язується не порушувати цілісність Твору, погоджувати з Відповідальним Автором усі зміни, внесені до Твору у ході переробки і редагування.
19. У випадку порушення своїх зобов'язань за цим Договором його сторони несуть відповідальність, визначену цим Договором та чинним законодавством України. Всі спори за Договором вирішуються шляхом переговорів, а якщо переговори не вирішили спору – у судах міста Харкова.
20. Сторони не несуть відповідальності за порушення своїх зобов'язань за цим Договором, якщо воно сталося не з їх вини. Сторона вважається невинуватою, якщо вона доведе, що вжила всіх залежних від неї заходів для належного виконання зобов'язання.
21. Співавтори несуть відповідальність за правдивість викладених у Творі фактів, цитат, посилань на законодавчі і нормативні акти, іншу офіційну документацію, наукову обґрунтованість Твору, всі види відповідальності перед третіми особами, що заявили свої права на Твір. Співавтори відшкодовують Університету усі витрати, спричинені позовами третіх осіб про порушення авторських та інших прав на Твір, а також додаткові матеріальні витрати, пов'язані з усуненням виявлених недоліків.