Международный журнал физической медицины и реабилитации
Открытый доступ

Абстрактный

Конечно-элементный анализ эффективности шельфовой ацетабулопластики при дисплазии вертлужной впадины

Нозоми Кага, Такехиро Ивами, Кимио Сайто, Комацу Акира и Ёичи Симада

Цель: Шельфовая ацетабулопластика — это тип хирургии, сохраняющей сустав. Существует всего несколько случаев изучения механических оценок шельфовой ацетабулопластики. Целью данного исследования было изучение биомеханических эффектов дисплазии вертлужной впадины на вертлужный край и эффективности шельфовой ацетабулопластики с использованием трехмерной скелетно-мышечной модели и конечно-элементного анализа.
Методы: Субъектами были пять взрослых женщин с остеоартритом тазобедренного сустава и вертлужной дисплазией, которые прошли процедуру Шельфа. Используя данные 4 здоровых взрослых женщин, сила реакции сустава в тазобедренном суставе во время статического стояния была оценена с помощью Any Body Modeling System. Из КТ-изображений каждого субъекта были построены конечно-элементные модели таза и правой бедренной кости с помощью Mimics, а затем преобразованы в трехмерную конечно-элементную модель с помощью 3matic. Анализ напряжений проводился с использованием программного обеспечения для конечно-элементного анализа Marc Mentat 2011 1.0. В этом исследовании все области, кроме мягких тканей, считались твердой костью. В граничных условиях подвздошная кость и лобковый симфиз в тазу были полностью ограничены. Расчетная сила реакции тазобедренного сустава была приложена как сосредоточенная нагрузка от дистального конца бедренной кости, и было проанализировано эквивалентное по Мизесу напряжение в вертлужной впадине. Распределение напряжения, максимальное значение напряжения и вертлужная площадь, приложенная к вертлужной поверхности вертлужной впадины во время покоя, были оценены до и после операции.
Результаты: В распределении напряжения вертлужной впадины во время статического стояния напряжение было рассеяно после операции, а максимальное напряжение было уменьшено. Площадь вертлужной области была значительно увеличена после операции. Максимальное значение напряжения было значительно уменьшено после операции.
Заключение: Во всех случаях распределение напряжения вертлужной впадины во время стояния после операции шельфовой ацетабулопластики было значительно рассеяно и уменьшено по сравнению с предоперационным состоянием.