Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей
Система гало-гравітаційної тракції (ГГТ) широко застосовується в провідних клініках світу як етапний метод корекції складних (>100°) сколіотичних деформацій хребта в дітей. На сьогодні не існує єдиного підходу використання цієї методики, і кожний лікар приймає рішення щодо схеми лікування імпірич...
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Group of Companies Med Expert, LLC, Kyev, Ukraine
2021-12-01
|
| Series: | Хірургія дитячого віку |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://psu.med-expert.com.ua/article/view/252138 |
| _version_ | 1797997709146193920 |
|---|---|
| author | V.O. Rogozinskyi A.F. Levytskyi M.M. Dolianytskyi O.V. Yaresko |
| author_facet | V.O. Rogozinskyi A.F. Levytskyi M.M. Dolianytskyi O.V. Yaresko |
| author_sort | V.O. Rogozinskyi |
| collection | DOAJ |
| description | Система гало-гравітаційної тракції (ГГТ) широко застосовується в провідних клініках світу як етапний метод корекції складних (>100°) сколіотичних деформацій хребта в дітей. На сьогодні не існує єдиного підходу використання цієї методики, і кожний лікар приймає рішення щодо схеми лікування імпірично, спираючись на власний клінічний досвід.
Мета – дослідити за допомогою методу кінцевих елементів напружено-деформований стан хребта різного ступеня деформації при застосуванні ГГТ.
Матеріали та методи. Під час побудови розрахункової моделі за основу взято геометричні моделі різних ділянок хребта, розроблені в лабораторії біомеханіки ДУ «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка НАМН України». У модель внесено певні зміни відповідно до мети дослідження: деформація хребта 70° та 100°; додано модель черепа; додано модель ГГТ та її фіксацію до черепа.
Результати. У разі застосування системи ГГТ із фіксацією найбільш навантаженою частиною хребта є ділянка хребців T2-T5. Слід зазначити, що зі збільшенням ступеня деформації стають навантаженими хребці T4 і T5. Система ГГТ із фіксацією та навантаженням, що дорівнює половині маси тіла, не призводить до критичних значень напруження кісткової тканини з точки зору міцності.
Висновки. Під час лікування ригідних деформацій хребта в дітей з кутом деформації >100° за допомогою системи ГГТ першим етапом математично доведено ефективність цієї методики, однак максимальне рекомендоване навантаження не має перевищувати 50% маси тіла пацієнта. Моделювання корекції деформацій хребта на математичних моделях дає змогу без хірургічного втручання проаналізувати ефективність різних методів лікування в кількох варіантах. Максимальне значення напруження за Мізесом 40,1 МПа не є критичним для кісткової тканини з точки зору міцності (межа міцності для кортикальної кістки – 70 МПа). Проте зі збільшенням навантаження удвічі, тобто при ГГТ-навантаженні, що дорівнює масі тіла, рівень напруженого стану зростає також удвічі і перевищує межу міцності кісткової тканини.
Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження ухвалено Локальним етичним комітетом всіх зазначених у роботі установ. На проведення досліджень отримано інформовану згоду пацієнтів.
Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів. |
| first_indexed | 2024-04-11T10:37:04Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-85847a9c44614d94bf474695f3fa5535 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2304-0041 2521-1358 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-11T10:37:04Z |
| publishDate | 2021-12-01 |
| publisher | Group of Companies Med Expert, LLC, Kyev, Ukraine |
| record_format | Article |
| series | Хірургія дитячого віку |
| spelling | doaj.art-85847a9c44614d94bf474695f3fa55352022-12-22T04:29:16ZengGroup of Companies Med Expert, LLC, Kyev, UkraineХірургія дитячого віку2304-00412521-13582021-12-014(73)667110.15574/PS.2021.73.66290035Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітейV.O. Rogozinskyi0https://orcid.org/0000-0001-9891-0739A.F. Levytskyi1https://orcid.org/0000-0002-4440-2090M.M. Dolianytskyi2https://orcid.org/0000-0002-0898-6914O.V. Yaresko3https://orcid.org/0000-0002-2037-5964Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна; Національна дитяча спеціалізована лікарня «ОХМАТДИТ», м. Київ, УкраїнаНаціональний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, УкраїнаНаціональний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна; Національна дитяча спеціалізована лікарня «ОХМАТДИТ», м. Київ, УкраїнаДУ «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка НАМН України», м. ХарківСистема гало-гравітаційної тракції (ГГТ) широко застосовується в провідних клініках світу як етапний метод корекції складних (>100°) сколіотичних деформацій хребта в дітей. На сьогодні не існує єдиного підходу використання цієї методики, і кожний лікар приймає рішення щодо схеми лікування імпірично, спираючись на власний клінічний досвід. Мета – дослідити за допомогою методу кінцевих елементів напружено-деформований стан хребта різного ступеня деформації при застосуванні ГГТ. Матеріали та методи. Під час побудови розрахункової моделі за основу взято геометричні моделі різних ділянок хребта, розроблені в лабораторії біомеханіки ДУ «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка НАМН України». У модель внесено певні зміни відповідно до мети дослідження: деформація хребта 70° та 100°; додано модель черепа; додано модель ГГТ та її фіксацію до черепа. Результати. У разі застосування системи ГГТ із фіксацією найбільш навантаженою частиною хребта є ділянка хребців T2-T5. Слід зазначити, що зі збільшенням ступеня деформації стають навантаженими хребці T4 і T5. Система ГГТ із фіксацією та навантаженням, що дорівнює половині маси тіла, не призводить до критичних значень напруження кісткової тканини з точки зору міцності. Висновки. Під час лікування ригідних деформацій хребта в дітей з кутом деформації >100° за допомогою системи ГГТ першим етапом математично доведено ефективність цієї методики, однак максимальне рекомендоване навантаження не має перевищувати 50% маси тіла пацієнта. Моделювання корекції деформацій хребта на математичних моделях дає змогу без хірургічного втручання проаналізувати ефективність різних методів лікування в кількох варіантах. Максимальне значення напруження за Мізесом 40,1 МПа не є критичним для кісткової тканини з точки зору міцності (межа міцності для кортикальної кістки – 70 МПа). Проте зі збільшенням навантаження удвічі, тобто при ГГТ-навантаженні, що дорівнює масі тіла, рівень напруженого стану зростає також удвічі і перевищує межу міцності кісткової тканини. Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження ухвалено Локальним етичним комітетом всіх зазначених у роботі установ. На проведення досліджень отримано інформовану згоду пацієнтів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів.http://psu.med-expert.com.ua/article/view/252138метод кінцевих елементівдеформація хребтагало-гравітаційна тракція |
| spellingShingle | V.O. Rogozinskyi A.F. Levytskyi M.M. Dolianytskyi O.V. Yaresko Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей Хірургія дитячого віку метод кінцевих елементів деформація хребта гало-гравітаційна тракція |
| title | Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей |
| title_full | Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей |
| title_fullStr | Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей |
| title_full_unstemmed | Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей |
| title_short | Аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало-гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей |
| title_sort | аналіз математичного моделювання біомеханічної моделі гало гравітаційної тракції при деформаціях хребта в дітей |
| topic | метод кінцевих елементів деформація хребта гало-гравітаційна тракція |
| url | http://psu.med-expert.com.ua/article/view/252138 |
| work_keys_str_mv | AT vorogozinskyi analízmatematičnogomodelûvannâbíomehaníčnoímodelígalogravítacíjnoítrakcííprideformacíâhhrebtavdítej AT aflevytskyi analízmatematičnogomodelûvannâbíomehaníčnoímodelígalogravítacíjnoítrakcííprideformacíâhhrebtavdítej AT mmdolianytskyi analízmatematičnogomodelûvannâbíomehaníčnoímodelígalogravítacíjnoítrakcííprideformacíâhhrebtavdítej AT ovyaresko analízmatematičnogomodelûvannâbíomehaníčnoímodelígalogravítacíjnoítrakcííprideformacíâhhrebtavdítej |