Რთული სახსრის ტრავმების სტაბილურობის ინჟინერია: დისტალური ფემურისთვის ინდივიდუალურად შექმნილი კონტურირებული დაბლოკვის პლასტინების ბიომექანიკა და კლინიკური განხორციელება
Დისტალური ფემურის გატეხილები — კერძოვანად AO/OTA ტიპი 33-C სრულად სახსრიანი გატეხილები — წარმოადგენენ ძვლების ტრავმატოლოგიის ყველაზე რთულ გამოწვევებს. შეხევილი მეტაფიზური ძვლის, მოკლე დისტალური ფრაგმენტების, ოსტეოპოროზის და მომიჯნავე კვერცხის და გასტროკნემიუსის კუნთების ძლიერი დეფორმაციული ძალების კომბინაცია სტაბილური შიდა ფიქსაციის მიღებას განსაკუთრებით რთულს ხდის.
Მიუხედავად იმისა, რომ ჩვეულებრივი ანატომიურად წინასწარ კონტურირებული პლასტინები შედეგების გაუმჯობესებაში მნიშვნელოვნად წარმატებული იყვნენ, ისინი მოსახლეობის საშუალო მაჩვენებლებზე მოქმედებენ. სევერული ძვლის დაკარგვის, ატიპიური ანატომიის ან რევიზიული ართროპლასტიკის შემთხვევაში სტანდარტული ინსტრუმენტები ხშირად არ არიან საკმარისები. დისტალური ფემურის მორგებული კონტურირებული ბლოკირებადი პლასტინის კლინიკური გამოყენება პარადიგმის გადატანას წარმოადგენს, რომელიც შიდა ფიქსაციას არ არის მხოლოდ "მიახლოების" სტრატეგია, არამედ "პაციენტის ინდივიდუალური სიზუსტის" სტრატეგია.
Პროპრიოცეპტური გადატანა: მაღალენერგიული ტრავმაში "სრული შეტანის" მოძებნა
Ტრავმატოლოგისთვის სრულყოფილი ანატომიური რედუქციის მიღება მოითხოვს მექანიკური სტაბილურობისა და ხაშალდის სისხლის მიმოქცევის შენარჩუნების შორის ზუსტ ბალანსს. ტრადიციული პლასტინების გამოყენების დროს ხშირად სჭირდება ინტრაოპერაციული გადაკეთება. ეს არ არის მხოლოდ მეტალის სტრუქტურული მტკიცებულების შეცვლა, არამედ შეიძლება გამოიწვიოს პლასტინის ტენდონის მსგავსი მოქმედება, რაც შეიძლება დააძლევდეს ფრაგმენტებს მათი საუკეთესო განლაგებიდან გადახრას, თუ მისი კონტური არ ემთხვევა ძვლის ზედაპირის ტოპოლოგიას სრულყოფილად.
Კლინიკური შემთხვევის შესწავლა: გაფინებული არ შერწყმული ძვლის რევიზიული ფიქსაცია
Კლინიკური სცენარი: 48 წლის ქალი მაღალენერგიანი ავტოავარიის შედეგად მიიღო ძალზე გაფინებული, ღია ფემურის დაბლაგანის გატეხილობა. საწყისი ხაშალდის გარე ფიქსაციის და შემდგომი სტანდარტული გვერდითი პლასტინის გამოყენების წარუმატებლობის შემდეგ იგი 9 თვის შემდეგ მიმართა სიმპტომური ჰიპერტროფიული არ შერწყმული ძვლით, $5^\circ$ ვარუსული დეფორმაციით და მნიშვნელოვანი იმპლანტების დაზიანებით.
Ოპერაციული გამოწვევა: Მეტაფიზური ძვლის რეზერვი წინა საკრეჭი ხვრელებით მკვეთრად იყო დაზიანებული, ხოლო დისტალური სახელური ბლოკი ძალზე მცირე მინერალიზებული იყო. სტანდარტული წინასწარ გაფორმებული პლასტინა არ შეძლებდა სწორად დაჯდომას დაკონტურებულ ლატერალურ კონდილზე ხელით ზედმეტად გადაღუნვის გარეშე, რაც კონსტრუქციის ასიმეტრიისა და პლასტინის ადრეული მოტაციური დაშლის რისკს ქმნიდა.
Ინსტრუმენტებისა და იმპლანტების გამოყენება: Მაღალი გარჩევადობის ორმხრივი КТ-ის მონაცემების გამოყენებით გამოიყენეს ფემურის 3D ვირტუალური რეკონსტრუქცია, რაც საშუალებას აძლევდა ინჟინერებსა და სამედიცინო გუნდს პაციენტის დისტალური ფემურის ზუსტი მორფოლოგიის რეკონსტრუქციას. დამზადდა დისტალური ფემურის მორგებული დაბლოკავი პლასტინა.
Ოპერაციის დროს მორგებული პლასტინა საკუთარი რედუქციის მიმართველის ფუნქციას ასრულებდა. Რადგან ქვედა ზედაპირი ზუსტად შეესაბამებოდა პაციენტის უნიკალურ კორტიკალურ კონტურებს, ის მყარად ჩაისხა რედუცირებული ფრაგმენტების ზედაპირზე. ეს არ მოითხოვდა გაფართოებული პერიოსტული სტრიპინგის გამოყენებას მისი "ძალიან" ჩასმის მიზნით, რაც აცილებს პერიოსტული სისხლის მიმოქცევის დაცავას. წინასწარ განსაზღვრული სახრახნების ტრაექტორიები თავიდან არიდებდნენ ძველი სახრახნების ცარიელი ადგილებს და მაქსიმალურად იყენებდნენ მოცემულ ძვლის მარაგს ძვლის მჟავის მდგომარეობაში.
Განვითარებული სტრუქტურული მექანიკა: კუთხით სტაბილურობა და ძაბვის განაწილება
Ინდივიდუალურად შექმნილი კონტურის მქონე ბლოკირებადი პლასტინის წარმატება დამოკიდებულია მის პაციენტის ინდივიდუალურ გეომეტრიასა და ფიქსირებული კუთხის ბლოკირებადი ტექნოლოგიას შორის ინტეგრაციაზე.
-
Მრავალსიბრტვის სახრახნების ტრაექტორიები: Სტანდარტული პლასტინები აძლევენ ფიქსირებულ მოხრილობას საკერძო გზებისთვის, რაც შეიძლება გამოიწვიოს საკერძო ელემენტების შეღწევა სახრთლის ქვეშ არსებულ სივრცეში ან კრიტიკული ძვლის დაკარგვის არეებში, როდესაც მკურნალობა ხდება ატიპიური ანატომიის შემთხვევაში. ინდივიდუალურად შექმნილი პლასტინები საშუალებას აძლევენ ინჟინერებს წინა-ოპერაციული დიზაინის ეტაპზე შეცვალონ საკერძო ელემენტების მიმართულება. დისტალურ სახრთლის ბლოკში საკერძო ელემენტები შეიძლება მიმართული იყოს კონვერგენტულად ან დივერგენტულად — „ფანის“ ნიმუშით, რათა მაქსიმალურად გამოიყენონ სახრთლის ქვეშ მდებარე ძვლის მონაკვეთები, რაც ეფექტურად ქმნის მაგრად დამაგრებულ სტრუქტურულ სქელებს სახრთლის ზედაპირის ქვეშ.
-
Ძაბვის კონცენტრაციის მინიმიზაცია: Როდესაც სტანდარტული პლასტინა ძალიან მჭიდროდ იკერება ძვლზე, რომელსაც ის არ ესადაგება სრულად, ეს წარმოქმნის ადგილობრივი ძაბვის მაღალი კონცენტრაციის არეებს წონის მოქმედების დაწყების შემდეგ.
$$ძაბვა (\sigma) = \frac{ძალა (F)}{ფართობი (A)}$$Ფართობის ( $A$ და უფრო მეტად კონტურზე სწორი მორგების უზრუნველყოფა მეტალის წინასწარი დაძაბვის გარეშე, ინდივიდუალურად შექმნილი პლასტინა თავისთავად ანაწილებს ფიზიოლოგიურ ტვირთს მთლიან კონსტრუქციაზე. ეს ბიომექანიკური ჰარმონია მკაცრად ამცირებს იზოლირებული პლასტინის გამოხრას ან სეტ-სკრევების ციკლური ტვირთის ქვეშ გამოსროლის რისკს.
Მეტალურგია და ადიტიური წარმოების მტკიცება
Პაციენტის ინდივიდუალური იმპლანტი მოითხოვს წარმოების პროცესებს, რომლებიც უმაღლესი სტანდარტების მიხედვით უზრუნველყოფენ მოცულობის წინააღმდეგ წინააღმდეგობას და ბიოთავსებადობას.
Მასალების არჩევის მატრიცა
| Თვისება | Მედიცინური ხარისხის ტიტანი (Ti-6Al-4V ELI) | Კობალტ-ქრომის შენაირება (Co-Cr-Mo) |
| Ელასტიურობის მოდული | ~110 გპა (ახლოს ადამიანის ძვლის მოდულთან) | ~240 გპა (ძალიან მტკიცე) |
| Ჭედვის მედეგობა | Განსაკუთრებული ციკლური ფიზიოლოგიური ტვირთის ქვეშ | Განსაკუთრებული; ძალიან მაღალი წინააღმდეგობა აბრაზიული wear-ის წინააღმდეგ |
| Კლინიკური მოტივაცია | Ამცირებს სტრესის დაფარვას; ხელს უწყობს მიკრო-მოძრაობას მეორადი ძვლის შეხვედრისთვის. | Არჩევენ მასიური სეგმენტული დეფექტების ან სიმსივნის რეკონსტრუქციების შემთხვევაში, როდესაც სჭირდება მაქსიმალური მყარობა. |
Პირდაპირი მეტალური ლაზერული სინტერინგი (DMLS)
Ინდივიდუალურად დამზადებული პლასტინები ჩვეულებრივ წარმოებენ ადიტიური პირდაპირი მეტალური ლაზერული სინტერინგის (DMLS) ან მედიცინური ხარისხის ტიტანის ბლოკების განვითარებული CNC ფრეზერებით დამუშავების საშუალებით. DMLS პლასტინას აგებს ფენა-ფენად, მაღალი სიმძლავრის ფიბერული ლაზერის გამოყენებით, რომელიც ადევნებს მეტალურ ფხვნილს. ეს საშუალებას აძლევს შევქმნათ ცვალებადი სისქის პლასტინები — ამ გზით პლასტინა ხდება მეტად სქელი იმ ადგილებში, სადაც მოსალოდნელია მაღალი ტვირთი (მაგალითად, მეტაფიზურ-დიაფიზურ შეერთებაში), ხოლო დისტალურად მისი პროფილი შემცირდება, რათა თავიდან ავიცილოთ ქორდის ილიოტიბიალური ბერძნის ქვეშ ხორცეულის გაღიზიანება. წარმოების შემდეგ ტერმული დამუშავება აცილებს ნარჩენ თერმულ ძაბვას და უზრუნველყოფს იმპლანტის შესაბამობას ან ამავე სტანდარტებზე აღემატებას ASTM-ის საერთაშორისო სტანდარტებს სამედიცინო ინსტრუმენტების შესახებ.
Ბიომექანიკური კონსენსუსი და უსაფრთხოების საფუძვლები
Კლინიკური გადასვლა სტანდარტული საერთო პლასტიკიდან ინდივიდუალურად შექმნილ შიდა ფიქსაციაზე ძლიერ მხარდაჭერილია თანამედროვე ორთოპედიული ბიომექანიკური მონაცემებით:
-
Ვარუსული კოლაფსის პრევენცია: Სტატია, რომელიც გამოქვეყნდა Ორთოპედიული ტრავმატოლოგიის ჟურნალში აღნიშნავს, რომ ვარუსული კოლაფსი დისტალური ფემური ფრაქტურების ყველაზე გავრცელებული მექანიკური დაშლის ტიპია, განსაკუთრებით მოხუცების ჯგუფში. ინდივიდუალურად კონტურირებული კონსტრუქციები საშუალებას აძლევენ მედიალურიდან ლატერალური კიკსტენდის სახელმწიფოს საუკეთესო განლაგებას, რაც მნიშვნელოვნად ამაღლებს კონსტრუქციის წინააღმდეგობას ვარუსული აქსიალური ტვირთის მიმართ სტანდარტული მზა ბლოკირებადი პლასტიკების შედარებაში.
-
Პერიკორტიკალური მიკროცირკულაციის შენარჩუნება: Შიდა ფიქსაციის შესწავლის ასოციაციის (AO Foundation) ლიტერატურა აღნიშნავს, რომ ტრადიციული პლასტინის ოსტეოსინთეზი ხშირად იწვევს ადგილობრივ ძვლის ნეკროზს პლასტინის ძლიერი შეჭიმვის გამო პერიოსტზე. რადგან ინდივიდუალურად შექმნილი დაბლოკვის პლასტინა მჭიდროდ არ ეჭიმება ძვლის ზედაპირს სტაბილურობის მისაღებად, ის ინარჩუნებს სახვილი ძვლის მიკროსირკულაციას და აჩქარებს ძვლის გადაკრებისა და კლინიკური შერწყმის პროცესს.
Პაციენტის ანატომიის შესატყოცნავად, მრავალი სიბრტვის სახელურის სახელურის საუკეთესო მიმართულების მიღებასა და ადგილობრივი ქსოვილების ბიოლოგიის შენარჩუნებას მიზნად ისახავს ინდივიდუალურად შექმნილი დაბლოკვის პლასტინა ფემურის დაბოლცველი ნაკლებად სტანდარტული სიახლოვეში მდებარე ტრავმების მართვის სანდო და კლინიკურად გამართლებული განვითარებას.