Диссертация (1139491), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Значенияперемещений рассматриваются как неизвестные только в узлах соединенияэлементов.По закону аппроксимации вычисляют перемещения в нужных точкахвнутри элементов. Из перемещений на основе геометрических уравненийопределяют деформации в каждом элементе, и из них на основе физическихуравнений в каждом элементе определяют напряжения [82]. Физикомеханическиесвойствакостнойтканиприпостроенииуравненийпластического состояния описаны теорией жесткопластического тела СенВенана–Мизеса [385].Распределение напряжений может значительно отличаться у пациентов сразличнымиструктурно-функциональныминарушениями,поэтомуопределение абсолютных показателей не было приоритетной задачей.Созданные математические модели применялись для сравнительного анализараспределениянапряженийвздоровомКСипослеартропластикиэндопротезами CR и PS. На основе сопоставления результатов моделированияможно составить представление о перегрузках костных и мягкотканныхструктур у конкретного пациента.Результаты распределения напряжений в здоровом КС, а также послеартропластикиэндопротезомссохранениемизамещениемзаднейкрестообразной связки при выпрямленной ноге и при сгибании под углом 45º и90º представлены ниже (Рисунок 52, Рисунок 53, Рисунок 54, Рисунок 55,Рисунок 56, Рисунок 57, Рисунок 58, Рисунок 59, Рисунок 60, Рисунок 61,Рисунок 62, Рисунок 63, Рисунок 64, Рисунок 65, Рисунок 66).149Рисунок 52 – Эквивалентные напряжения в костной ткани здорового КС при расчетномслучае №1Рисунок 53 – Эквивалентные напряжения в костной ткани здорового КС при расчетномслучае №2150Рисунок 54 – Эквивалентные напряжения в костной ткани здорового КС при расчетномслучае №3Рисунок 55 – Эквивалентные напряжения в костной ткани после артропластики КСэндопротезом с сохранением задней крестообразной связки при расчетном случае №1151Рисунок 56 – Эквивалентные напряжения в эндопротезе с сохранением заднейкрестообразной связки при расчетном случае №1Рисунок 57 – Эквивалентные напряжения в костной ткани после артропластики КСэндопротезом с сохранением задней крестообразной связки при расчетном случае №2152Рисунок 58 – Эквивалентные напряжения в эндопротезе с сохранением заднейкрестообразной связки при расчетном случае №2Рисунок 59 – Эквивалентные напряжения в костной ткани после артропластики КСэндопротезом с сохранением задней крестообразной связки при расчетном случае №3153Рисунок 60 – Эквивалентные напряжения в эндопротезе с сохранением заднейкрестообразной связки при расчетном случае №3Рисунок 61 – Эквивалентные напряжения в костной ткани после артропластики КСэндопротезом с замещением задней крестообразной связки при расчетном случае №1154Рисунок 62 – Эквивалентные напряжения в эндопротезе с замещением заднейкрестообразной связки при расчетном случае №1Рисунок 63 – Эквивалентные напряжения в костной ткани после артропластики КСэндопротезом с замещением задней крестообразной связки при расчетном случае №2155Рисунок 64 – Эквивалентные напряжения в эндопротезе с замещением заднейкрестообразной связки при расчетном случае №2Рисунок 65 – Эквивалентные напряжения в костной ткани после артропластики КСэндопротезом с замещением задней крестообразной связки при расчетном случае №3156Рисунок 66 – Эквивалентные напряжения в эндопротезе с замещением заднейкрестообразной связки при расчетном случае №3Анализируя результаты, можно отметить, что при сгибании 0º в здоровомКС в большеберцовой кости возникает напряжение в 2,29 раза больше, чем вбедренной кости.
При сгибании здорового КС до 45º напряжение в бедреннойкости увеличивается в 4,57 раза, в большеберцовой – в 1,64 раза, вмалоберцовой – в 1,96 раза. При сгибании непораженного КС до 90ºнапряжение увеличивается в 6,41 раза в бедренной кости, в 3,43 раза – вбольшеберцовой, в 4,14 – в малоберцовой кости.Напряжение в костной ткани после артропластики эндопротезом ссохранением задней крестообразной связки по сравнению со здоровым КСраспределяется следующим образом: повышается в бедренной кости в 2,16 разапри угле сгибания 0º, в 1,12 раза – при угле сгибания 90º, в большеберцовойкости – в 1,37 раза при угле сгибания 45º; снижается в бедренной кости в 1,14раза при угле сгибания 45º, в большеберцовой кости – в 1,21 раза при углесгибания 0º и в 1,13 раза – при угле сгибания 90º.Интересно отметить, что после артропластики КС эндопротезом PSэквивалентное напряжение в бедренной кости выше в 2,24 раза при угле157сгибания 0º, в 1,11 раза – при 45º, в 1,91 раза – при угле сгибания 90º посравнению с напряжениями в костной ткани после артропластики эндопротезомCR.
В большеберцовой кости также выявлено повышение напряжения приэндопротезе PS по сравнению с таковым при эндопротезе CR: соответственно в1,26, 1,28 и 1,63 раза при угле сгибания 0º, 45º и 90º (Таблица 15).Таблица 15 – Максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в костной ткани приприложении осевой нагрузки, в 3 математических моделях при 3 расчетных случаяхМатематическаямодельУгол сгибания0º45º90º0º45º90º0º45º90ºЗдоровый КСЭндопротез CRЭндопротез PSЭквивалентные напряжения в кости, МПабедреннойбольшеберцовой малоберцовой5,2111,988,9923,8119,6317,6333,4241,1137,2411,279,9114,520,9726,8839,7337,4536,5355,5925,2412,477,0523,2234,3637,3871,4959,4529,24При оценке эквивалентных напряжений в компонентах эндопротезаотмечено, что у эндопротеза PS напряжение в ТК выше в 1,11 раза, а в БК – в1,37 раза по сравнению с показателями при эндопротезе CR.Выяснилось,полиэтиленовымчтоиз-завкладышемувеличенияповерхностиэндопротезаPSприконтактауглеБКсгибанияс0ºэквивалентные напряжения в полиэтиленовом вкладыше уменьшились на 2,9МПа (10,7%), при угле сгибания 45º – на 6 МПа (11,3%), при 90º – на 9,2 МПа(16,3%) (Таблица 16).Абсолютную нагрузку на связочный аппарат КС в исследуемых случаяхметодом математического моделирования оценить достаточно сложно из-завыраженной вариабельности связочного аппарата и особенностей приложениянагрузки.
Однако можно с высокой точностью определить, что на боковыесвязки КС при угле сгибания 90º у эндопротеза PS приходится напряжение, на12% больше, чем у эндопротеза CR.158Таблица 16 – Максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в компонентахэндопротезов CR и PS при приложении осевой нагрузки при 3 расчетных случаяхМатематическаямодельЭквивалентные напряжения, МПаполиэтиленовыйТКБКвкладыш14,127,127,144,485,253,137,950,656,49,019,724,245,362,147,142,069,447,2Угол сгибания0º45º90º0º45º90ºЭндопротез CRЭндопротез PSПри использовании эндопротеза с замещением задней крестообразнойсвязки при сгибании КС 90º вследствие контакта перемычки с выступомполиэтиленового вкладыша на компоненты эндопротеза возникают поперечныенагрузки, направленные перпендикулярно оси бедренной и большеберцовойкостей.
Данные нагрузки стремятся сместить БК и ТК эндопротеза поперечнокостям, к которым они фиксированы с помощью цемента.РезюмеВ здоровом КС при сгибании 0º в большеберцовой кости возникаетнапряжение, в 2,29 раза больше, чем в бедренной кости. При сгибании КСнапряжение в костной ткани увеличивается, причем больше – в бедреннойкости.ПослеартропластикиКСэндопротезомсзамещениемзаднейкрестообразной связки напряжение в бедренной и большеберцовой костяхвыше при всех углах сгибания по сравнению с КС после артропластикиэндопротезом с сохранением задней крестообразной связки.По нашему мнению, столь различные напряжения в костной ткани исвязочном аппарате КС после артропластики эндопротезами CR и PS связаны свозникновениемдополнительныхконтактныхнапряженийвзонесоприкосновения БК с выступом вкладыша при использовании эндопротеза PS.159Достоверно показано, что эквивалентные напряжения в БК и ТК выше уэндопротеза PS.
Распределение напряжения в полиэтиленовом вкладыше прииспользовании эндопротеза PS ниже, чем при эндопротезе CR, что мысвязываем с увеличением поверхности контакта компонентов при эндопротезе сзамещением задней крестообразной связки.Данные, полученные в результате математического моделирования,послужилиещеоднимобоснованиемпредложеннойэндопротеза и хирургической тактики артропластики.системывыбора160Глава 5.ПРЕДЛАГАЕМАЯ КЛАССИФИКАЦИЯОСТЕОАРТРОЗА И КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ПРИ ПЕРВИЧНОЙАРТРОПЛАСТИКЕ КОЛЕННОГО СУСТАВА5.1.Функциональная клинико-рентгенологическая классификацияостеоартроза коленного суставаВпрактическойспециальностейдеятельности,применяютразличныексожалению,классификацииврачиразныхдегенеративно-дистрофических заболеваний, в том числе КС. По нашим наблюдениям, убольшинства пациентов, госпитализированных с целью эндопротезированияКС, был диагноз ОА разных стадий и степеней, что не всегда соответствовалодействительности, и сложно было определить, по какой именно классификацииврачи ставили тот или иной диагноз.
Т.е. имеющийся диагноз никоим образомне структурировал дегенеративно-дистрофическое поражение КС и тем болеене нес полезной информации о дальнейшей тактике лечения.Из множества классификаций, представленных в литературном обзоре,наиболее признанной в нашей стране считается классификация, предложеннаяН.С. Косинской, которая и легла в основу применяемой нами классификации[41].КлассификацияН.С.Косинскойучитываетклиническиеирентгенологические данные. Однако мы считаем, что III стадию необходиморазделить на 2, чтобы более точно характеризовать поражениеКСпатологическим процессом. Нами предложена следующая спецификациядегенеративно-дистрофических заболеваний КС (Таблица 17).161Таблица 17 – Предлагаемая клинико-рентгенологическая классификация ОА КСРентгенологическиепризнакиКлинические признакиКлассифицируемыйпризнакЖалобыI стадияII стадияIIIA стадияНезначительныеболи при ходьбе,болей в покоенетНет хромотыУмеренные болипри ходьбе,болей в покоенет+IIIB стадияСтойкий болевой синдром,ночные и стартовые боли,боли в покоеХромота+++++Деформация вофронтальнойНет деформации≤ 1 степень≤ 2 степень≤ 3 степеньплоскостиОбъем движений Нет ограниченияв сагиттальнойобъема≤ 1 степень≤ 2 степень≤ 3 степеньплоскостидвиженийСтепеньгипотрофииНет гипотрофии++++++мышц бедраНезначительноеСужение в 2–3сужение пораза поЩель КСсравнению сосравнению соЩель КС отсутствуетздоровойздоровойсторонойсторонойЛегкийУмеренныйСубхондральныйВыраженныйсубхондральный субхондральныйсклерозсубхондральный склерозсклерозсклерозКостныеОстеофитов нет++++++разрастанияКостный дефектНет дефекта≤ I тип≤ II тип≤ III тип+ слабо выраженный; ++ умеренно выраженный; +++ сильно выраженныйВ нашем исследовании пациенты проспективных групп, у которых былапримененасистемавыбораэндопротезаихирургическойтактикиартропластики, по стадии ОА были распределены следующим образом(Рисунок 67).16234v*2590cСтадия ОА = 950*1*normal(x; 102,8337; 0,8912)35035%32%30028%№ набл.250200150100505%0I с тадияII с тадияIIIA с тадияIIIB с тадияРисунок 67 – Распределение пациентов проспективных групп по стадиям ОА в соответствиис модифицированной нами классификациейПри систематизации ОА по единой классификации в диагнозе будетсодержаться достаточно информации о глубине вовлеченности КС впатологический процесс с возможностью использования одного подхода ктактике его лечения.5.2.Рабочая классификация дефектов костной ткани при первичнойартропластике коленного суставаВ настоящее время в отечественной и зарубежной литературе отсутствуетклассификация костных дефектов при первичной артропластике КС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
