Paediatric Surgery (Ukraine).2022.4(77):68-74; doi 10.15574/PS.2022.77.68
Прозоровський Д. В., Романенко К. К., Карпінський М. Ю., Яресько О. В.
ДУ «Інститут патології хребта та суглобів імені проф. М.І. Ситенка НАМН України» м. Харків

Для цитування: Прозоровський ДВ, Романенко КК, Карпінський МЮ, Яресько ОВ. (2022). Біомеханічне обґрунтування вибору засобу фіксації кісткових фрагментів при проксимальній остеотомії першої плеснової кістки. Хірургія дитячого віку (Україна). 4(77): 68-74; doi 10.15574/PS.2022.77.68.
Стаття надійшла до редакції 04.10.2022 р., прийнята до друку 18.12.2022 р.

Однією з найчастіших патологій, що стосується статичних деформацій переднього відділу стопи в підлітків, є вальгусна деформація першого пальця стопи. При легких ступенях застосовуються дистальні або діафізарні остеотомії, а при тяжких – проксимальні. Для фіксації кісткових фрагментів найчастіше використовуються шпиці, гвинти або пластини з кутовою стабільністю.
Мета – за допомогою біомеханічних досліджень вивчити напружено-деформований стан моделі стопи при різних варіантах остеосинтезу першої плеснової кістки після проксимальної остеотомії.
Матеріали та методи. Проведено математичне моделювання остеосинтезу першої плеснової кістки в корекції вальгусної деформації першого пальця стопи за допомогою проксимальної остеотомії. Моделювали три варіанти виконання остеосинтезу: шпицями Кіршнера, гвинтами, накістковою пластиною.
Результати. При остеосинтезі шпицями максимальні напруження 2,1 МПа виникають у дистальному фрагменті. У проксимальному фрагменті напруження вдвічі нижче – 1,2 МПа. Напруження в зоні резекції – 0,1 МПа. При остеосинтезі гвинтами напруження в проксимальному і дистальному фрагментах кістки практично однакові та становлять відповідно 0,9 МПа і 0,8 МПа. Напруження в зоні остеотомії – 0,1 МПа. Остеосинтез накістковою пластиною забезпечує низький рівень напружень у зоні остеотомії – 0,1 МПа, а також рівномірний розподіл напружень між проксимальним і дистальним фрагментами плеснової кістки – відповідно 0,8 МПа і 0,7 МПа.
При остеосинтезі шпицями та гвинтами величина відносної деформації кісткового регенерату не перевищує позначки 0,13%. При остеосинтезі накістковою пластиною цей показники сягає величини 0,5%.
Висновки. Для остеосинтезу кісткових фрагментів при проксимальній остеотомії першої плеснової кістки з метою усунення вальгусної деформації першого пальця стопи можуть бути використані шпиці, гвинти та накісткова пластина. Усі досліджені види остеосинтезу забезпечують низький рівень напружень у зоні остеотомії першої плеснової кістки, але за критерієм величин напружень у проксимальному і дистальному фрагментах кістки найгірший результат відмічається при остеосинтезі шпицями, найкращий – при остеосинтезі накістковою пластиною.
Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження ухвалено Локальним етичним комітетом зазначеної в роботі установи. На проведення досліджень отримано інформовану згоду пацієнтів.
Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів.
Ключові слова: підлітки, стопа, перший палець, деформація, остеотомія.

ЛІТЕРАТУРА

1. Алямовский АА. (2004). SolidWorks / COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов. Москва: ДМК Пресс: 432.

2. Березовский ВА, Колотилов НН. (1990). Биофизические характеристики тканей человека. Справочник. Киев: Наукова думка: 224.

3. Coughlin MJ, Carlson RE. (1999). Treatment of hallux valgus with an increased distal metatarsal articular angle: evaluation of double and triple first ray osteotomies. Foot Ankle Int. 20: 762-770. https://doi.org/10.1177/107110079902001202; PMid:10609703

4. Coughlin MJ. (1996). Hallux valgus. J. Bone Joint Surg. Am. 78: 932-966. https://doi.org/10.2106/00004623-199606000-00018

5. Кроитору ГМ. Бецишор ВК, Дарчук МИ. (2003). Остеотомия SCARF при хирургическом лечении вальгусной деформации первого пальца стопы. Ортопедия, травматология и протезирование. 3: 113-114.

6. Gere JM, Timoshenko SP. (1997). Mechanics of Material: 912.

7. Goforth WP, Martin JE, Domrose DS et al. (1996). Austin bunionectomy using single screw fixation: five-year versus 18-month follow-up findings. J. Foot Ankle Surg. 35: 255-259. https://doi.org/10.1016/S1067-2516(96)80107-4; PMid:8807487

8. Khlopas H, Fallat LM. (2020). Correction of Hallux Abducto Valgus Deformity Using Closing Base Wedge Osteotomy: A Study of 101 Patients. J. Foot and Ankle Surgery. 59 (5): 979-983. https://doi.org/10.1053/j.jfas.2020.04.007; PMid:32622674

9. Корольков ОІ, Рахман ПМ, Карпінський МЮ, Шишка ІВ, Яресько ОВ. (2017). Дослідження напружено-деформованого стану моделі стопи в разі плоско-вальгусної деформації (повідомлення перше). Ортопедия, травматология и протезирование. 4: 80-84. https://doi.org/10.15674/0030-59872017480-84.

10. Корольков ОІ, Рахман ПМ, Карпінський МЮ, Шишка ІВ, Яресько ОВ. (2018). Характеристика напружено-деформованого стану моделі стопи до та після лікування плоско-вальгусної деформації з використанням імплантатів для піднадп’яткового артроерезу (повідомлення друге). Ортопедия, травматология и протезирование. 1: 65-71. https://doi.org/10.15674/0030-59872018165-71.

11. Образцов ИФ, Адамович ИС, Барер ИС и др. (1988). Проблема прочности в биомеханике. Учебное пособие для технич. и биол. спец. ВУЗов. М.: Высш. школа: 311.

12. Попсуйшапка ОК. (1991). Функциональное лечение диафизарных переломов костей конечностей (клиническое и экспериментальное обоснование). Дисс. … д-ра мед. наук: 14.01.21. ДУ «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка НАМН України».

13. Прозоровский ДВ, Романенко КК, Горидова ЛД, Ершов ДВ. (2012). Выбор способа фиксации при проксимальной остеотомии первой плюсневой кости. Травма. 13: 3.

14. Шишка ІВ, Корольков ОІ, Карпінський МЮ, Яресько ОВ. (2021). Математичне моделювання напружено-деформованого стану елементів стопи в умовах гіпоплазії латеральної кісточки. Ортопедия, травматология и протезирование. 4: 49-57. https://doi.org/10.15674/0030-59872021449-57.

15. Зенкевич ОК. (1978). Метод конечных элементов в технике. М: Мир: 519.