Застосування програмного комплексу «ліра» для дослідження зусиль у передній хрестоподібній зв’язці

Автор(и)

  • S. P. Panchenko Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Ukraine
  • A. A. Chaban Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Ukraine
  • S. N. Krasnoperov Запорізький державний медичний університет, Ukraine
  • M. L. Golovakha Запорізький державний медичний університет, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.290818.46.91

Ключові слова:

колінний суглоб, передня хрестоподібна зв’язка, нахил плато великогомілкової кістки, програмний комплекс, метод скінченних елементів, розрахункова схема, зусилля

Анотація

Постановка проблеми. Пошкодження передньої хрестоподібної зв’язки (далі ПХЗ) ‑ одна з найбільш частих і важких травм колінного суглоба. Незважаючи на те, що хірургічне лікування пацієнтів ыз пошкодженням ПХЗ сьогодні стало «золотим стандартом» в ортопедії, пацієнти з цими пошкодженнями стикаються з такими проблемами як тривала втрата непрацездатності, неповне повернення на колишній рівень фізичної активності. Також дуже важливим фактором бачиться ранній розвиток остеоартрозу колінного суглоба як після хірургічного втручання, так і за розвитку хронічної передньої нестабільності без операції. Збільшений назад нахил суглобової поверхні великогомілкової кістки, який також називається заднім тибіальним слопом, вважається потенційним фактором ризику пошкодження імпланта ПХЗ. Біомеханічні дослідження колінного суглоба показали, що кут тибіального слопа ‑ важливий фактор, що забезпечує стабільність колінного суглоба. Мета ‑ вивчення впливу різних кутів нахилу суглобової поверхні великогомілкової кістки на зміну зусиль у передній хрестоподібній зв’язці. Висновок. Отримані результати розрахунків вказують, що за збільшення кута нахилу плато великогомілкової кістки зусилля в передній хрестоподібній зв’язці зростають. За досліджуваних кутів нахилу (α = 0°, α = 5°, α = 15°) зростання зусиль не перевищило 15 %. Однак розрахунок виконувався без урахування динамічного впливу, за якого прикладено навантаження, і, як наслідок, зусилля можуть збільшитися в кілька разів. Уи розглянутих варіантах навантаження зусилля вище у моделі без урахування осьового зсуву. При цьому різниця в прирості величин зусиль вища у другому варіанті навантаження майже удвічі. Попередні розрахунки показали, що величини зусиль залежать від безлічі факторів, таких як розміри моделі, місця кріплення зв’язок, властивості модельованих об’єктів, а також схеми навантаження. Врахувати ці фактори можна за умови використання універсальних програмних комплексів.

Біографії авторів

S. P. Panchenko, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра будівельної механіки та опору матеріалів, канд. техн. наук, доц.

A. A. Chaban, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

студент

S. N. Krasnoperov, Запорізький державний медичний університет

Кафедра травматологіїта ортопедії, 

M. L. Golovakha, Запорізький державний медичний університет

Кафедра травматологіїта ортопедії, 

Посилання

Bisson L.J. and Gurske-DePerio J. Axial and sagittal knee geometry as a risk factor for noncontact anterior cruciate ligament tear: a case-control study. Arthroscopy. 2010, vol. 26, pp. 901–906.

Fening S.D., Kovacic J., Kambic H., McLean S., Scott J. and Miniaci A. The effects of modified posterior tibial slope on ACL strain and knee kinematics: a human cadaveric study. Journal of Knee Surgery. 2008, vol. 21(3), pp. 205–211.

Giffin J.R., Vogrin T.M., Zantop T., Woo S.L-Y. and Harner C.D. Effects of increasing tibial slope on the biomechanics of the knee. American Journal of Sports Medicine. 2004, vol. 32, iss. 2, pp. 376–382.

Hashemi J., Chandrashekar N., Mansouri H., Gill B., Slauterbeck J.R., Schutt R.C. Jr., Dabezies E. and Beynnon B.D. Shallow medial tibial plateau and steep medial and lateral tibial slopes: new risk factors for anterior cruciate ligament injuries. American Journal of Sports Medicine. 2010, vol. 38, pp. 54–62.

Hohmann E., Bryant A., Reaburn P. and Tetsworth К. Is there a correlation between posterior tibial slope and non-contact anterior cruciate ligament injuries? Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2011, vol. 19 (sup. 1), pp. S109–S114.

Stijak L., Herzog R.F. and Schai P. Is there an influence of the tibial slope of the lateral condyle on the ACL lesion? A case-control study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2008, vol. 16, pp. 112–117.

Zeng C., Cheng L., Wei J., Gao S.G., Yang T.B., Luo W., Li Y.S., Xu M. and Lei G.H. The influence of the tibial plateau slopes on injury of the anterior cruciate ligament: a meta-analysis. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2014, vol. 22, pp. 53–65.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Наукові дослідження