Il trattamento chirurgico delle fratture trocherrienti dell’anca continua ad essere un problema controverso che non è stato risolto. In fratture stabili “Lo standard oro” sarebbe l’osteosintesi extramotogramio con la piastra DHS®.19 in fratture instabili, ad esempio 31-A2 e A3 ci sono grandi controversie sui vantaggi e gli svantaggi coinvolti dai sistemi extramedulari del tipo DHS o dai sistemi intrammatori Mentre gli studi clinici e biomeccanici Gamma® Nail.12 hanno dimostrato che queste tecniche hanno limiti nel trattamento chirurgico di questo tipo di fratture.1-3,50,64,14-18,20,22 -24,29, 30 quindi i cambiamenti dei progetti e i nuovi modelli vengono introdotti come chiodo non fresatura PFN® (unghie femorale prossimale), 27 la piastra con sistema scorrevole a doppio medoff biassiale o sistemi a vite scorrevoli con piastra a vite angolare variabile.
Ci sono opere biomeccaniche che hanno studiato unghie centromedulari9,14,17,24,29 e altri che hanno confrontato il comportamento degli impianti intra ed extradamici, 5.6,15, 20,26 ma non c’è lavoro che e Studi comparativamente Gamma® e PFN® Chiodi.
I nostri obiettivi sono stati per eseguire un modello di fratture tromocerenti del femore (tipo 31 A1 e A2 di AO) trattate con due tipi di osteosintesi intramamo (Gamma® e PFN ®); Invia il modello a carichi Valutare tre parametri tridimensionali: lo spostamento della messa a fuoco della frattura, la distribuzione delle tensioni sul femore e la distribuzione di tensioni sugli impianti.
materiale e metodo
La realizzazione di un modello femore è stata prevista da precedenti linee di lavoro.25 Il trattamento chirurgico delle fratture dell’anca pertrocantéreal è stato studiato confrontando due sistemi intramamo: il sistema Gamma® e il sistema PFN®.
Mallating Femore
Una maglia tridimensionale del femore è stata condotta con elementi finiti (Abakus, idee), da alcune tomografie prese da un esemplare reale (figura 1). Seguendo il lavoro di Verdonschot e Huiskes28, sono stati applicati gli oneri dei tre gruppi più rappresentativi: a) peso corporeo, b) muscoli del rapitore nel maggiore trocanteo e c) Psoas iliaco nel trocantero minore. Le condizioni di caricamento corrispondono alla fase monopodale durante il ciclo di progresso. A causa dell’impossibilità di riprodurre le restrizioni al movimento dovuto all’articolazione del ginocchio e all’azione dei gruppi muscolari nel femore, ci siamo limitati a sostenere il femore nell’epifisi inferiore in quattro punti simili a ciò che è indicato nel Bibliografia per lavori analoghi, 28 che sarà sufficiente a trarre conclusioni sugli stati tensili e gli spostamenti relativi dell’arto prossimale del femore.
Figura 1. Risultato finale della maglia del femore. Aereo XZ.
Dal momento che i dati qualitativi e comparativi sono ricercati, abbiamo considerato il tessuto osseo come materiale omogeneo, lineare e isotropico. Sotto questa ipotesi entrambi i tessuti (corticali e soffici) sono perfettamente definiti dal suo modulo giovane e dal modulo Poisson.
I valori applicati sono stati i seguenti:
– Imposta l’osso compatto: Giovane modulo: 1,421e + 4; Modulo Poisson: 0,32; 7,10 resistenza contro la tensione: 82,2 N / mm2 e resistenza alla compressione: 150 N / mm2.11,13
– Spugnino osseo: giovane modulo: 1,0000E + 2; Modulo Poisson: 0,37.10 e resistenza alla compressione: 23 N / mm2.11
Malling Gli impianti
Per eseguire il modello per unghie Gamma abbiamo selezionato un chiodo con le seguenti caratteristiche: 12 Chiodo mm del diametro distale, vite cervicale lunghezza 90 mm e diametro di 12 mm, con 135 ° di angolazione cervicodiafisal. (Fig. 2). Per eseguire il modello per unghie PFN® abbiamo selezionato un chiodo delle seguenti caratteristiche: chiodo di 11 mm di diametro di 11 mm e lunghezza di 240 mm, vite del collo da 90 mm, diametro da 11 mm e angolazione di 135 ° e angolazione a vite scorrevole da 80 mm di lunghezza e 6,5 mm di diametro (figura 3). Queste misure erano adeguate alla morfologia specifica del nostro modello del femore.
Figura 2. Risultato della maglia per unghie Gamma®.
Figura 3. Risultato della mesh per unghie PFN®.
Le proprietà che sono state fornite al materiale hanno un suono: 28 giovani Modulo: 2,00E + 5 N / mm2 e modulo Poisson: 0,28. La vite cefalica è fissata alla testa mediante un filo.Nel modello abbiamo presunto che questo contatto sia perfetto. La vite cefalica sul chiodo Gamma® è statica e il suo rinculo scorrevole non è stato contemplato. L’unica area di contatto dell’unghia all’interno della diafisi è nel trocánter principale in cui abbiamo anche simulato un contatto perfetto. Sono state simulate tre zone di contatto che tende ad avere l’unghia all’interno della cavità midollare, nel Cortical mediale, precedente e laterale.
La vite scorrevole nel chiodo PFN® è stata simulata utilizzando le restrizioni che pertanto consentono il Possibilità di scivolare all’interno del foro delle unghie.
Inoltre, nei casi che è stato necessario dispongono di unione tra l’unghia e il femore mediante l’azione delle viti distali. Questi sono formati da 10 elementi a barre a sezione circolare di 10 mm di diametro. I nodi di questi elementi sono stati applicati una restrizione in cui li assegniamo gli spostamenti dei nodi più vicini, bene dell’osso o del bene dell’impianto.
Mallating dei tipi di fratture
Per eseguire la simulazione della frattura, è stato effettuato un contatto tra la parte del femore fratturato e la parte irraggiungibile. Abbiamo usato elementi da bar in grado di eseguire la trazione e la compressione (lacune) di 0,05 mm, che sono stati collocati tra i nodi della linea di frattura. Abbiamo seguito la classificazione di AO.21 per fratture tipo 31-A1 abbiamo studiato e confrontato le seguenti situazioni: Chiodo Gamma® senza bulloni distal vs chiodo PFN® con e senza vite scorrevole dell’anca. Per fratture tipo 31-A2 abbiamo confrontato: unghie gamma con 1 o 2 viti distali, con unghie PFN con e senza viti scorrevoli dell’anca, con e senza viti distali.
La simulazione corrisponde a una situazione postoperatoria immediata , poiché la presenza di un callo di frattura incipiente modificherebbe significativamente i risultati.
Le osservazioni fatte sono state:
– Analisi delle scorriere del fuoco della frattura sull’asse verticale ( Asse Z).
– Analisi della distribuzione delle tensioni (S33) nel femore sull’asse verticale (Z), confrontando con la distribuzione delle tensioni nel femore sano.
– Analisi della distribuzione di tensioni negli impianti. La variabile più significativa è la tensione di Von Mises, con la quale verificheremo dove sono le aree più richieste e quale dei due tipi di impianti funziona di più.
Risultati
Analisi degli spostamenti Nella messa a fuoco della frattura
Per confrontare gli spostamenti nell’accensione della frattura, lo studio sull’asse verticale o gli spostamenti sull’asse Z è stato focalizzato sul femore, poiché sono i più rappresentativi. Dobbiamo tenere a mente che questi risultati non possono considerarli nei loro valori quantitativi, poiché le condizioni di sostegno non sono reali, ma hanno validità comparativa tra i due impianti studiati.
nel modello di frattura tipo 31-A1 , l’unghia PFN® senza vite scorrevole ha permesso più spostamento, essendo offset simili se confrontiamo il chiodo Gamma® e PFN® con vite scorrevole (tabella 1). Nella deformada ingrandita è stata apprezzata come la tendenza del frammento prossimale è quello di ruotare attorno alla linea di frattura, un movimento che diminuisce quando viene posizionata la vite scorrevole PFN (Fig. 4).
figura 4. Deformato ingrandito nella frattura Tipo 31-A1: PFN con e senza vite scorrevole.
nel 31 – Modello frattura tipo tipo, è stato possibile osservare come con il chiodo gamma gli spostamenti sono simili a quelli del PFN con una vite scorrevole. Come nel tipo A1, il PFN senza vite scorrevole consente maggiori spostamenti sull’asse Z (tabella 1). Con l’ingrandimento deformato potremmo osservare come si verifica qualcosa di simile alla frattura A1, con una tendenza del frammento prossimale per ruotare rispetto all’albero della vite.
Analisi della distribuzione della tensione nel femore
Lo studio della distribuzione teneranale nel femore si è concentrata principalmente sulle tensioni S33, che sono quelle prodotte nell’asse Z, poiché a causa del carattere del materiale osseo non ha senso studiare le tensioni von da allora, come previsto, coincide con le principali tensioni maggiori. Oltre al confronto tra i due impianti, è stato anche interessante osservare la nuova distribuzione delle tensioni confrontandola con quella del femore senza fratture o impianto. Nel modello del femore sano è stato osservato che c’è un’area che funziona alla trazione sul viso posteriore sotto il trocantero minore, e un’area di compressione sulla faccia precedente.
Nel modello di frattura 31-A1 con un impianto centromedulare, vi è stata una significativa ridistribuzione delle tensioni, a causa del cambiamento che si verifica nei meccanismi di trasmissione del carico (Tabella 2). Nel confronto tra i due tipi di fissaggi, è stato possibile apprezzare come il femore è più carico quando l’impianto posizionato è il chiodo PFN®, che provoca le tensioni più uniformemente a entrambi i lati del femore. Nel modello di frattura 31-A2, c’è stata una simile ridistribuzione delle tensioni. Il chiodo Gamma® con viti distali ha prodotto una maggiore concentrazione di tensioni nella diafisi femorale (tabella 2).
Analisi della distribuzione delle tensioni negli impianti
Per lo studio delle tensioni subite dagli impianti, le tensioni sono state confrontate Von Mises per individuare le aree di maggiori tensioni e l’impianto più resistente.
in entrambe le fratture, entrambe gli impianti funzionano a livello della vite del collo e sull’unione sotto l’unione con la vite. Il filo della vite cervicale ha la massima tensione nel chiodo PFN® con valori che raggiungono 600 MPa. Nonostante ciò, il lavoro del chiodo Gamma® è maggiore del lavoro del PFN® (Tabella 3), sebbene entrambi siano all’interno dei limiti di resistenza del materiale.
nel modello di frattura 31-A2, rispetto alle differenze di utilizzo delle viti distali Il chiodo Gamma®, potrebbe essere osservato come i valori delle massime tensioni erano molto simili in tutti i casi, e solo le differenze si sono verificate nella zona distale del chiodo, aumentando la tensione attorno ai nodi in cui sono collocati. L’azione della vite scorrevole aumenta la tensione del chiodo PFN® (Tabella 3)
Discussione di recente, SIM ET ET ET ET ET COLS.26 hanno eseguito un’analisi 2D confrontando il sistema DHS® e la GAMMA ® System applicato a una frattura simulata pertocanthereal instabile e utilizzando carichi corrispondenti alle forze muscolari degli abduttori e dalla forza di reazione del peso, introducendo alcune cime come in rapido termine e più lento. Con le tensioni DHS® erano inferiori nell’area prossimale al trocantro minore e nell’area del piatto laterale. Gamma® trasmette più forza caudalmente, che riduce il livello di tensioni nel diaframico corticcio prossimale. Trovano solo piccole differenze tra entrambi i sistemi e nessuno dei due impianti è più alto dal punto di vista biomeccanico.
Horz e Lehle9 ha applicato il metodo degli elementi finiti allo studio della fissazione dei chiodi gamma su modelli di Fratture simulate Tipo A11 e A13 di AO. I carichi utilizzati corrispondono alla forza reattiva del peso e delle forze muscolari che agiscono nelle tre fasi del marzo (muscoli gluterali, adduttivi e psoas). I valori massimi delle tensioni di Von Mises sono stati trovati all’inizio e alla fine della fase di supporto Plantare unilaterale. Confrontando entrambe le fratture, non hanno trovato differenze nelle tensioni von o nell’alonzo del femore distale. Tuttavia, c’erano chiare differenze di entrambi i parametri a livello della linea di frattura, con questi maggiori nell’A11. I risultati ottenuti consentono loro di raccomandare il chiodo Gamma®, in particolare in fratture instabili.
La metodologia utilizzata consente al male di queste fratture e una valutazione biomeccanica adeguata degli impianti utilizzati per il trattamento. Lo studio ha effettuato come riferimento per le valutazioni future di fratture instabili, di nuovi impianti e rimodellamento osseo. Le fratture peritrocantéreal dell’anca formano un gruppo eterogeneo le cui caratteristiche biomeccaniche sono diverse in base alla loro topografia e anatomia patologica. Nel nostro modello abbiamo studiato e confrontato le fratture con due frammenti, tipo 31-A1 e A2 di AO.
Nel modello PFN®, la vite CervicyCaphalic ha un rinculo gratuito. La variante della vite scorrevole dell’anca, la vite che evita il movimento di rotazione del frammento prossimale sull’asse longitudinale della vite cervicale del chiodo. Nel modello Gamma®, è stato utilizzato il bloccaggio della vite cervicale, impedendo il suo rinculo. Varianti con e senza viti distali sono state testate. Un’importante caratteristica del modello è la valutazione non solo del carico nella fase di supporto dei progressi, ma anche la simulazione delle forze muscolari che agiscono sul Trochanter maggiore e sul Trochanter minore. Questa differenza da altri modelli anatomici in cui tali forze non vengono prese in considerazione.
Lo studio degli spostamenti della focus sulla frattura sui modelli A1 e A2 mostra che le cosiddette fratture stabili sono sottoposte a pergamene con il chiodo GAMMA® che il PFN®, essendo più alto con il PFN® Senza vite scorrevole. La traduzione clinica di questa osservazione è importante, con la precauzione che i dati sperimentali sui dati clinici dovrebbero essere esposti.
Con entrambi i tipi di osteosintesi, una ridistribuzione delle tensioni si verifica rispetto al femore sano, Essendo la differenza più evidente sotto il trocantero minore. Con Gamma® con vite del collo bloccata, il femore è meno sottoposto a carichi, e questi sono concentrati più distalmente. Questa concentrazione distale si verifica con e senza viti distali. La concentrazione distale dei carichi sarebbe correlata, data la rigidità dell’impianto, con una privazione di tenaci prossimale e con un punto distale. Ciò potrebbe determinare il dolore nella coscia e facilitare le fratture postoperatorie nella zona di transizione richiedente.
Confrontando le tensioni von in entrambi gli impianti, abbiamo osservato che il lavoro sul chiodo Gamma® è qualcosa di superiore rispetto al PFN®. L’area della massima tensione nell’unghia PFN® è al livello della vite della vite cervicale. Entrambi hanno una riserva importante della resistenza meccanica per tollerare i carichi per un maggiore periodo di tempo.
Nel confronto dei comportamenti strutturali dei due impianti sollevati nei due tipi di fratture, ci sono una serie di Elementi da migliorare per essere in grado di eseguire un’analisi più rigorosa. I risultati ottenuti nel nostro modello hanno una proiezione limitata perché corrisponde a una simulazione del comportamento della frattura nel periodo postoperatorio immediato, variando il comportamento alla formazione iniziale del callo. La conoscenza di altre situazioni di carico consentirebbe studi comparativi più dettagliati, compresi i calcoli di affaticamento, un elemento determinante nel fallimento degli impianti studiati. I movimenti di rotazione non sono stati presi in considerazione. È un modello di comportamento omogeneo e isotropico. Sarebbe necessario cercare di caratterizzare meglio il materiale osseo, tenendo conto della variazione ossea in densità (rimodellamento interno) e in volume (rimodellamento esterno), passando a un modello di comportamento eterogeneo e anisotropico.
CONCLUSIONI
1. Lo spostamento che viene osservato nella focus frattura è inferiore a un chiodo PFN® con vite scorrevole.
2. C’è una ridistribuzione delle tensioni in tutto il femore, ricevendo il bosso più carichi quando era un’osteosintesi con un chiodo PFN®.
3. Lavorare a cui il chiodo Gamma® è soggetto è maggiore di quello del PFN®, avendo trovato una zona di massima tensione al livello del filo della vite cervicale del chiodo PFN®.