Аналіз механічної міцності для фіксації перелому шийки стегна у синтетичної кістки типу Асніс

Андерсон Фрейтас

1. Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada, Бразилія, Бразилія, Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada (ДОМ), Бразилія, DF, Бразилія

Зварювальник Фернандес Лула

1. Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada, Бразилія, Бразилія, Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada (ДОМ), Бразилія, DF, Бразилія

Джонатан Сампайо де Олівейра

1. Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada, Бразилія, Бразилія, Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada (ДОМ), Бразилія, DF, Бразилія

Рафаель Альмейда Масіель

1. Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada, Бразилія, Бразилія, Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada (ДОМ), Бразилія, DF, Бразилія

Діоґо Раньє де Македо Суто

1. Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada, Бразилія, Бразилія, Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada (ДОМ), Бразилія, DF, Бразилія

Патрік Фернандес Годіньо

1. Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada, Бразилія, Бразилія, Лікарня Ortopédico e Medicina Especializada (ДОМ), Бразилія, DF, Бразилія

Анотація

ЦІЛЬ:

Проаналізувати результати біомеханічних аналізів фіксації перелому шийки стегнової кістки III типу стегнової кістки у синтетичній кістці за допомогою канюльованих гвинтів 7,5 мм у формуванні перевернутого трикутника щодо контрольної групи.

МЕТОДИ:

Було використано десять синтетичних кісток вітчизняної марки, розділених на дві групи: тест та контроль. У досліджуваній групі остеотомія нахилу шийки стегна 70 ° була зафіксована за допомогою трьох гвинтових гвинтів у формі перевернутого трикутника. Опір цієї фіксації та її відхилення обертання аналізували при зміщенні 5 мм (фаза 1) та зміщенні 10 мм (фаза 2). Контрольну групу перевіряли на цілісність, поки не стався перелом шийки стегна. Для групового аналізу та порівняння використовували тест Манна-Уітні.

РЕЗУЛЬТАТИ:

Значення у досліджуваній групі у фазі 1, у зразках 1-5, показували середнє значення 579N та SD = 77N. Відхилення обертання показали середнє значення 3,33 °, SD = 2,63 °. У фазі 2 середнє значення становило 696N і SD = 106N. Значення максимального навантаження в контрольній групі мали середнє значення 1329N і SD = 177N.

ВИСНОВОК:

Аналіз механічної міцності між групами визначив статистично значуще нижче значення у досліджуваній групі. Рівень доказовості III, Контрольний випадок.

ВСТУП

Переломи шийки стегна стають звичайною травматологічною структурою, особливо у пацієнтів похилого віку, які вимагають високих витрат на лікування1. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), за оцінками, у 2050 р. 6,3 млн. Переломів проксимального кінця заповіту трапляються втричі вище, ніж сьогодні, і половина з них знаходиться в Азії

Лікування перелому шийки стегна визначається виходячи з картини перелому, якості кісток, супутніх захворювань та фізіологічного віку пацієнта. Однак не викликає сумнівів користь хірургічного лікування, яке знижує рівень захворюваності та смертності. Такі методи лікування визначаються як заміна суглоба або фіксація перелому

У 1994 році Асніс описав спосіб фіксації перелому шийки стегна за допомогою канюльованих гвинтів у конфігурації перевернутого трикутника, одного в нижній частині шиї та двох інших гвинтів у передній та задній частинах відповідно в такому порядку фіксації.

Різні методи, описані для фіксації типу перелому (Пауельс III), а саме динамічний гвинт кульшового суглоба (DHS), гвинти з кріпленням Анніса та непаралельні гвинти з канюлею показують значну частоту ускладнень. Через механічну нестабільність перелому або внутрішні або зовнішні фактори перелому та/або пацієнта.

Автори пропонують статистичний аналіз значень, отриманих при механічних випробуваннях на попередньо остеотомізованих синтетичних кістках, що імітують перелом Пауельса типу III і закріплений канюльованим гвинтом 7,5 мм за допомогою інвертованого кріплення трикутника (Асніс).

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Було використано десять синтетичних кісток третього проксимального відділу стегнової кістки від національної марки тієї самої партії, розділених на дві групи, дослідну групу та контрольну групу.

Контрольну групу, яку утворили п’ять синтетичних моделей кісток довжиною 125 мм, тестували з цілістю і цілістю до перелому шийки стегна (рис. 4А, В), визначаючи, таким чином, максимальне навантаження на опір до виникнення перелому та порівняння параметр стійкості до синтетичного методу, що застосовується у досліджуваній групі.

Обидві групи були протестовані на випробувальному апараті МТС (система випробувань матеріалів) моделі 810 - FlexTest 40, потужністю 100 кН при швидкості навантаження 200 мм/хв. У тесті використовували відкалібровану та випробувану навантаження комірки потужністю 10 кН. (Малюнок 5).

Використаним статистичним методом був тест Манна-Уітні для порівняння максимальної сили (N) між контрольною групою та контрольною групою. Був використаний непараметричний метод, оскільки максимальна сила зазвичай не розподіляється (розподіл Гауса) через малий розмір вибірки, проаналізований у кожній групі.

Критерій визначення статистичної значущості був встановлений на рівні 5%. Статистичний аналіз проводили за допомогою програмного забезпечення 6:11 SAS (SAS Institute, Inc., Кері, Північна Кароліна).

РЕЗУЛЬТАТИ

Значення навантаження в ньютонах (N), що застосовується до зсуву руйнування 5 мм (етап 1), становило 706, 514, 534, 547 та 594 відповідно для зразків 1-5, які представляють у середньому значення 579N та стандартне відхилення 77N. Значення навантаження до зміщення руйнування на 10 мм (фаза 2) у ньютонах (N), застосованому до п’яти зразків, становило, відповідно, 860 607 614 658 та 743, що представляло як середнє значення 696 N та стандартне відхилення 106 N. Значення відхилення обертання в градусах, виміряні в кінці фази, відповідно складали: 3,27 °, 1,64 °, 5,22 °, 6,52 °, 0,0 °, що було представлено як середнє 3,33 ° і стандартне відхилення 2,63 °. (Таблиця 1 і Малюнок 6)

Таблиця 1

SampleLoad зі зміщенням 5 мм (N) Навантаження зі зміщенням 10 мм (N) Обертання (градуси)

1	706	860	3.27
2	514	607	1.64
3	534	614	5.22
4	547	658	6.52
5	594	743	0,0
Середній	579	696	3.33
Сент-Девіація	77	106	2.63

Контрольна група

Значення максимального навантаження в ньютонах (N) застосовували до випадків перелому шийки стегна у контрольній групі відповідно у зразках від 1 до 5: 1544, 1110, 1359, 1194 та 1437, які представляли як середнє значення 1329N та стандартне відхилення 177N (Таблиця 2, Малюнок 7)

Таблиця 2

Група SampleControl Максимальне навантаження (N)

1	1544 рік
2	1110
3	1359
4	1194
5	1437
Середній	1329
Сент-Девіація	177

Згідно з тестом Манна-Уітні було показано, що тестова група демонструвала максимальну силу при зміщенні на 10 мм, значно нижчу, ніж у контрольної групи (p = 0,009). (Малюнок 8)

ОБГОВОРЕННЯ

Головною метою лікування перелому шийки стегна є сприяння якнайшвидшому поверненню пацієнта до звичної діяльності, що вимагає, отже, жорсткої стабільності фрактури.

Під час щоденних занять навантаження на головку стегнової кістки чергуються спереду і ззаду, визначаючи варусні сили на головку та шийку стегна.7 Згідно з Zlowodzki et al. перелому шийки стегна. Додатковим фактором, що впливає на стабільність фіксації перелому, є залучення задньої стінки шийки стегна, що показало в клінічних дослідженнях, що більше половини нестабільних переломів призвели до псевдоартрозу.8 За словами Денхема, 9 сила, яка прикладена до головки стегна; шия залежить від ваги пацієнта та виконуваної діяльності, і це буде вирішальним у стійкості імплантату при переломах шийки стегна. Ми використаємо в якості орієнтира в нашому дослідженні осьову силу 1400 Н як силу, прикладену до стегна 70-кілограмової особи, що спирається на одну ногу.

Більш вертикальна лінія початкового перелому (Пауельс III - особливо з кутом> 50 °) пов'язана з вищими показниками ускладнень через його нестабільність; більшість досліджень підтримують розміщення паралельних гвинтів. Однак деякі дослідження показали, що паралельність гвинтів не є передбачуваним фактором ризику ускладнень, і в них також не згадується здатність стабілізувати перелом за допомогою цієї методології синтезу. 10 - 12

Враховуючи нестабільні переломи Пауельса типу III, використання трьох канюльованих гвинтів у формі перевернутого трикутника не дає хорошого результату, з високим відмовою імплантату, незважаючи на те, що група AO-ASIF підтримує його використання, факт, який може бути пов'язаний з поганим результатом на механічну міцність, виміряну цією роботою.12, 13

Ми визнаємо обмеження цього дослідження. Використання синтетичних замість трупних кісток не відображає належним чином анатомію стегнової трабекулярної кістки та її підтримуючу силу. Ми не змоделювали всі фізіологічні компоненти сили - циклічні, крутильні, осьові - яким піддається стегно під час амбулації або скорочення м’язів. Вектори спрямованої сили можуть змінюватися у значеннях навантаження і, отже, стабілізувати імплантат. Осьове навантаження в одному напрямку не імітує складну систему навантаження, що застосовується до стегна під час ходьби, а також зміну сил кручення та орієнтації векторів під час рухів стегна. Однак усі недоліки цього дослідження, мабуть, породжують кількісні відмінності (рівень прикладеної сили), а не якісні. Тому вони не ставлять під загрозу обґрунтованість дослідження. 14, 15

Вибір синтетичної кістки був визначений для забезпечення порівнянних біомеханічних властивостей між групами, виключаючи змінні. Таким чином, ми знімаємо можливі зміни, властиві кісткам людини, через їх неоднорідні характеристики (щільність, діаметр і довжина кісток), що зробило б метод оцінки фіксації дискусійним, визначаючи лише тест на жорсткість імплантату.

Переваги внутрішньої фіксації (остеосинтезу) перелому шийки стегна гвинтовими гвинтами полягають у технічній простоті використання та дотриманні принципу малоінвазивного біологічного остеосинтезу, оскільки ці переваги, можливо, незначні для хорошого результату хірургічного лікування перелому шийки стегна з нестійким малюнком, до механічних результатів цих випробувань.

Ми вважаємо, що методологія абсолютної стабільності та мінімально інвазивної техніки при переломі шийки стегна є найкращим способом її лікування, однак з результатів, отриманих у цій роботі, ми вважаємо, що для цього потрібно створити нові методи з кращими біомеханічними результатами кінець.

ВИСНОВОК

Існує статистично значуща різниця між контрольною групою, синтетична кістка без синтезу, та досліджуваною групою, синтетичні кістки з переломами Пауельса типу III, фіксовані канюльованими гвинтами в паралельному кріпленні типу ASNIS (p = 0,009). Фіксація перелому Пауельса типу III паралельними канюльованими гвинтами (Асніс) у синтетичних кістках дозволяла в середньому відхилення обертання 3,33 °.

ПОДЯКИ

Ми дякуємо професору Ана Паулі Патрісія, керівнику магістерської програми Fundação de Ensino e Pesquisa em Ciência da Saúde (Fepecs), за її безумовну підтримку.

Виноски

Робота, розроблена в госпіталі Сервісу де Квадриль-ду-Ортопедіко і медицина (ГОЛОВНА), Бразилія, Бразилія, та Фундація де Енсіно і Пескіса на Сієнсія да Сауде (FEPECS), Бразилія, ДФ, Бразилія.