Диссертация (1154320), страница 28
Текст из файла (страница 28)
При этом значение параметра PT, равное у обследу-169емого 10° (рис. 5.10), последовательно изменяли на величины до +25° и -25° отисходного с шагом 5° (рис. 5.11 и 5.12).Рисунок 5.10 – Значение параметра PT у обследуемогоРисунок 5.11 – Слева направо: нормальный позвоночник и наклоненныйна 5, 10, 15, 20 и 25 градусов170Рисунок 5.12 – Слева направо: позвоночник наклоненныйна -5, -10, -15, -20 и -25 градусовДалее достигнутую позицию таза фиксировали неподвижно, а седьмойшейный позвонок возвращали в нормальное положение, сохраняя исходную линию отвеса, проведенного из центра его тела, через мыс крестца.Задачу о напряженно-деформированном состоянии элементов ПТК решалив статической постановке.
Проводили анализ перемещений и эквивалентныхнапряжений элементов позвоночно-тазового комплекса по Мизесу, которые рассчитываются по формуле, приведенной ниже, и характеризуют общее напряжённое состояние в точке М 0,5 х у y z z x 6 xy2 yz2 zx2 ,222где и соответственно нормальные и касательные напряжения, а индексы приних - направления действия напряжений вдоль осей x, y и z.Конечно-элементное моделирование позволило рассчитать напряженнодеформированное состояние позвоночника при следующих вариантах закрепления и нагружения: 1) PT, увеличенный на 25° от исходного с шагом 5° и последующая фиксация таза в таком положении, возврат седьмого шейного позвонка внормальное положение для восстановления линии отвеса; 2) PT, уменьшенный на17125° от исходного с шагом 5° и последующая фиксация таза в таком положении,возврат седьмого шейного позвонка в нормальное положение для восстановлениялинии отвеса.5.3Результаты конечно-элементного моделирования статическойдеформации позвоночника у пациента с коксо-вертебральным синдромом спревалированием коксартроза (гиперлордотический тип)Был проведен анализ возникающих деформаций и напряжений в позвоночнике при формировании избыточной антеверсии таза (модель пациента со сгибательно-приводящей контрактурой тазобедренного сустава).Рисунок 5.13 отражает трехмерные модели позвоночника, на которых продемонстрированы перемещения, возникающие при последовательном увеличенииантеверсии таза (РТ) c шагом в 5°.
Вертикальная ось на каждой модели сохранена.Представлены изменения физиологических изгибов позвоночника, при этом перемещения показаны на шкале от синего цвета (нулевые перемещения) до красного цвета (максимальные перемещения). Для каждой модели позвоночника восстановлена линия отвеса С7, а границы недеформированного позвоночника обозначены для каждой из моделей контурными черными линиями.172Рисунок 5.13 – Изменения сагиттального профиля позвоночника при увеличении исходной антеверсии таза с шагом в 5°.Рисунок 5.13 наглядно демонстрирует, что при увеличении угла антеверсиитаза и последующем возвращении седьмого шейного позвонка в нормальное положение увеличиваются значения поясничного лордоза и грудного кифоза.
Приэтом линия отвеса практически не меняет своего положения и проходит незначительно кпереди от мыса крестца.Выявлено, что при любых вариантах изменения пространственной ориентации таза в сагиттальной плоскости наибольшие перемещения (до 221 мм) характерны для верхней части грудного отдела позвоночника. Перемещения верхнейчасти пояснично-крестцового отдела позвоночника возникают при увеличении тазовой антеверсии от 10° и достигают максимальных значений при увеличении РТна 25° от исходной величины (до 75 мм). Анализ деформаций межпозвонковыхдисков свидетельствовал о наибольших изменениях в пояснично-крестцовом отделе позвоночника.Также для гиперлордотического сагиттального профиля, характерного дляпациентов с КВС с превалированием коксартроза, был проведен анализ распределения полей эффективных напряжений (по Мизесу). Он показал, что при данномвариантесагиттальныхпозвоночно-тазовыхвзаимоотношенийнаибольшиенапряжения (до 218 МПа) возникают в области дугоотростчатых суставов пояс-173ничных позвонков, а также в передних отделах тел верхних грудных позвонков.При дальнейшем нарастании антеверсии таза напряжения представленных локализаций в позвонках увеличиваются.На рисунке 5.14 представлено распределение полей эффективных напряжений по Мизесу в различных отделах позвоночника и в различных частях позвонков, характерное для сагиттальных позвоночно-тазовых взаимоотношений приувеличении антеверсии таза (биомеханическая модель пациента с коксартрозомIII ст., сопровождающимся сгибательно-приводящей контрактурой тазобедренного сустава).Рисунок 5.14 – Эффективные напряжения в позвонках при увеличениитазовой антеверсии.Таким образом, были определены значения пространственных перемещенийразличных позвоночно-двигательных сегментов рассматриваемых отделов позвоночника и характер изменения физиологических изгибов позвоночного столба всагиттальной плоскости при увеличении анатомической антеверсии таза.
Дополнительно удалось оценить деформации, возникающие в ПДС, а также локализацию и величину напряжений, характерных для смоделированных статических де-174формаций позвоночника и таза. В соответствии с механической теорией развитияостеохондроза данные факторы могут служить предпосылкой для формированиядегенеративно-дистрофических изменений в задних отделах ПДС поясничнокрестцового отдела позвоночника с формированием болевого вертеброгенногосиндрома.5.4 Результаты конечно-элементного моделирования статическойдеформации позвоночника у пациента с коксо-вертебральным синдромом спревалированиемдегенеративно-дистрофическогозаболеванияпозвоночника (гиполордотический тип)Был осуществлен анализ возникающих деформаций и напряжений в позвоночнике при уменьшении антеверсии таза – тазовой ретроверсии (модель пациента с ДДЗП и признаками стеноза позвоночного канала).На рисунке 5.15 представлены трехмерные модели позвоночника, на которых продемонстрированы деформации, возникающие при последовательномуменьшении антеверсии таза (РТ) c шагом в 5°.
Вертикальная ось на каждой модели также сохранена. На данной иллюстрации представлены изменения физиологических изгибов позвоночника, при этом перемещения показаны на шкале отсинего цвета (нулевые перемещения) до красного цвета (максимальные перемещения). Для каждой модели позвоночника восстановлена линия отвеса, а границынедеформированного позвоночника так же, как и на рисунке 5.10, обозначены длякаждой из моделей контурными черными линиями.175Рисунок 5.15 – Изменения сагиттального профиля позвоночника приуменьшении исходной антеверсии таза с шагом в 5°.Рисунок 5.15 наглядно демонстрирует, что при уменьшении угла антеверсии таза и последующем возвращении седьмого шейного позвонка в нормальноеположение уменьшаются значения поясничного лордоза и грудного кифоза.
Линия отвеса С7 при уменьшении РТ до -10° не меняет своего положения и проходит незначительно кпереди от мыса крестца (компенсированный и частично компенсированный варианты сагиттального баланса), а затем проходит значительнокпереди от бикоксо-феморальной линии (сагиттальный дисбаланс) (Крутько А.В.,2016).Установлено, что при любом уменьшении тазовой антеверсии наиболеесильные перемещения в сагиттальной плоскости (до 236 мм) характерны такжедля верхней части грудного отдела позвоночника. Перемещения верхней частипояснично-крестцового отдела позвоночника возникают при ретроверсии таза от 15° и достигают максимальных значений при уменьшении исходного РТ на -25°(до 70 мм).Для гиполордотического сагиттального профиля, характерного для пациентов с КВС с превалированием ДДЗП, был проведен анализ распределения полейэффективных напряжений (по Мизесу). Он свидетельствовал, что при рассматри-176ваемом варианте сагиттальных позвоночно-тазовых взаимоотношений наибольшие напряжения возникают в задних отделах поясничных позвонков (до 75 МПа),в крестце (до 60 МПа), а также в передних отделах грудных позвонков (до 80МПа).
Также существенные деформации характерны для остистых отростковгрудных позвонков.На рисунке 5.16 представлено распределение полей эффективных напряжений в различных отделах позвоночника и в различных частях позвонков, типичное для сагиттальных позвоночно-тазовых взаимоотношений, характеризующихсяснижением антеверсии таза (биомеханическая модель пациента с ДДЗП, сопровождающимся стенозом позвоночного канала).Рисунок 5.16 – Эффективные напряжения по Мизесу для позвонков приуменьшении антеверсии таза.Таким образом, удалось определить значения перемещений различных частей рассматриваемых отделов позвоночника и характер изменения физиологических изгибов позвоночного столба в сагиттальной плоскости при уменьшениианатомической антеверсии таза.
Также были оценены деформации, возникающиев позвоночно-двигательных сегментах, локализация и величина напряжений, типичных для смоделированных статических деформаций позвоночника и таза.Описанные факторы могут служить предпосылкой к формированию дегенератив177но-дистрофических изменений в передних отделах ПДС пояснично-крестцовогоотдела позвоночника с формированием грыж межпозвонковых дисков, нестабильности ПДС, а также корешкового и болевого вертеброгенного синдрома.В целом, при моделировании сагиттальных позвоночно-тазовых взаимоотношений здорового человека удалось создать трехмерную биомеханическую конечно-элементную модель позвоночника, таза и тазобедренных суставов, расположение компонентов которой соответствует истинной синтопии рассматриваемых сегментов в положении стоя.
Последующие эксперименты, целью которыхявлялась реконструкция статических деформаций позвоночно-тазового комплекса, характерных для пациентов с коксо-вертебральным синдромом, позволилиизучить величину и локализацию напряжений в позвоночнике, типичных для пациентов рассматриваемого профиля. Полученные данные подтверждают наличиесерьезных предпосылок для развития и прогрессирования различных форм дегенеративно-дистрофического заболевания позвоночника в зависимости от вариантатечения hip-spine синдрома.178Глава 6 Анализ результатов хирургического лечения больныхретроспективной группы с сочетанной дегенеративно-дистрофическойпатологией тазобедренного сустава и позвоночника с превалированиемпроявлений коксартрозаЭтот раздел исследования посвящен анализу результатов лечения 60 пациентов с коксо-вертебральным синдромом, развившимся на фоне деформирующегоартроза тазобедренного сустава III ст., и находившихся на лечении в клинике военной травматологии и ортопедии ВМедА и ее базах в период с 2002 по 2012 гг.Этим больным выполнили первичное тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава.