Журнал «Травма» Том 24, №1, 2023

Актуальність. Застосування Jumbo cup є однією з найпоширеніших опцій, що вирішує проблему надійного встановлення ацетабулярного компонента за наявності обширних дефектів кульшової западини Paprosky IIIa-IIIb. При імплантації ацетабулярного компонента збільшеного розміру виконується широка обробка кульшової западини з формуванням нативного кісткового ложа збільшеної площі, що, у свою чергу, утворює більш надійну опору для фіксації чашки при допустимій проксималізації центру ротації суглоба. Мета: дослідити зміни величин напружень у моделі кульшового суглоба при його ендопротезуванні з використанням чашки Jumbo cup за умови наявності перелому кульшової западини типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF з використанням різних варіантів остеосинтезу. Матеріали та методи. Розроблена базова модель тазового поясу людини зі стегновими кістками, на якій моделювали перелом дна кульшової западини типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF. Розглядали варіанти ендопротезування з використанням чашки Jumbo cup та елементів остеосинтезу: фіксація фрагмента задньої стінки кульшової западини двома гвинтами й накістковою пластиною; фіксація фрагмента задньої стінки кульшової западини двома гвинтами й накістковою пластиною, довгий гвинт у передній колоні; фіксація фрагмента задньої стінки кульшової западини двома гвинтами, довгі гвинти в передній і задній колонах. Моделі навантажували вертикальною розподіленою силою величиною 540 Н. Між великим вертлюгом лівої стегнової кістки й крилом здухвинної кістки імітували дію аддукторів стегна шляхом введення відповідних сил: gluteus medius — 1150 Н і gluteus minimus — 50 Н. Результати. Використання чашки Jumbo cup дає неоднозначні результати. З одного боку, це дозволяє знизити рівень напружень уздовж верхнього краю кульшової западини і, відповідно, навколо верхніх гвинтів, що фіксують чашку ендопротеза. Це відбувається за рахунок збільшення площі контакту чашки з кістковою тканиною саме у верхній частині, на яку припадає основне навантаження. У той же час значно збільшуються величини напружень у центральній зоні дна кульшової западини і вздовж лінії перелому. Це викликано тим, що при встановленні чашки більшого діаметра стоншується кортикальний шар кульшової западини, який забезпечує міцність кісток і приймає на себе основні навантаження. Висновки. Використання чашки великого діаметра дозволяє знизити рівень напружень уздовж верхнього краю кульшової западини і, відповідно, навколо верхніх гвинтів, що фіксують чашку ендопротеза. У той же час значно збільшуються величини напружень у центральній зоні дна кульшової западини і вздовж лінії перелому. Використання додаткових засобів остеосинтезу дозволяє знизити рівень напружень у кісткових елементах моделі, а також на гвинтах, які фіксують чашку ендопротеза. За критерієм величини напружень на фіксуючих елементах моделі перевага чашки Jumbo cup полягає тільки в зниженні величини напружень на гвинтах, що фіксують вільний фрагмент заднього краю кульшової западини. На інших фіксуючих елементах рівень напружень дорівнює показникам моделей із чашкою стандартного розміру.

Background. The use of the Jumbo cup is one of the most common options, which solves the problem of reliable installation of the acetabular component in extensive acetabular defects of Paprosky IIIa-IIIb. When implanting an oversized acetabular component, a wide treatment of the acetabulum is performed with the formation of a native bone bed of an increased area, which, in turn, forms a more reliable support for fixing the cup with an acceptable proximalization of the joint rotation center. The purpose was to investigate the changes in the stress values of the hip joint model during its arthroplasty using the Jumbo cup in the presence of acetabular fracture type 62-B1.3 according to the AO/ASIF classification using various osteosynthesis options. Materials and methods. A basic model of the human pelvic girdle with femurs was developed on which a 62-B1.3 acetabular floor fracture was modeled according to the AO/ASIF classification. Arthroplasty options using the Jumbo cup and elements of osteosynthesis were considered: fixation of a fragment of the posterior acetabular wall with two screws and a bone plate; fixation of a fragment of the posterior acetabular wall with two screws and a bone plate, a long screw in the posterior column; fixation of the fragment of the posterior acetabular wall with two screws, long screws in the anterior and posterior columns. A vertical distributed force of 540 N was applied to the models. Between the greater trochanter of the left femur and the iliac wing, the action of the thigh adductors was simulated by introducing the appropriate forces: gluteus medius — 1150 N and gluteus minimus — 50 N. Results. Using the Jumbo cup gives ambiguous results. On the one hand, this allows you to reduce the level of stress along the upper edge of the acetabulum, and, accordingly, around the upper screws that fix the endoprosthesis cup. This happens due to an increase in area of the cup contact with the bone tissue in the upper part, which bears the main load. At the same time, stress values in the central zone of the acetabular floor and along the fracture line increase significantly. This is caused by the fact that when installing a cup with a larger diameter, the cortical layer of the acetabulum, which ensures the strength of the bones and takes on the main loads, thins. Conclusions. The use of a large-diameter cup allows reducing the stress level along the upper edge of the acetabulum, and, accordingly, around the upper screws fixing the endoprosthesis cup. At the same time, stress values in the central zone of the acetabular floor and along the fracture line increase significantly. The use of additional means of osteosynthesis allows reducing the stress level in the bone elements of the model, as well as on the screws that fix the cup of the endoprosthesis. According to the criterion of stress value on the fixing elements of the model, the advantage of the Jumbo cup consists only in reducing the stress value on the screws that fix the free fragment of the posterior acetabular edge. On other fixing elements, the stress level is equal to that of models with a standard size cup.

кульшова западина; перелом; ендопротезування; остеосинтез; деформація

acetabulum; fracture; arthroplasty; osteosynthesis; deformity