Журнал «Травма» Том 26, №1, 2025

Актуальність. Переломи кульшової западини типу B характеризуються зміщенням дистального фрагмента в медіальному напрямку, при цьому клубова кістка залишається майже на місці при цілісності крижово-клубового з’єднання. Нестабільність фрагментів ускладнює фіксацію ацетабулярного компонента ендопротеза методом press-fit. Додаткова стабілізація передньої колони разом із поліаксіальним проведенням гвинтів через чашку покращує міцність фіксації. Мета. Дослідити зміни величин напружень у моделі кульшового суглоба з переломом кульшової западини типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF при його ендопротезуванні в комбінації з різними варіантами остеосинтезу. Матеріали та методи. Розроблена базова скінченно-елементна модель тазового поясу людини, на якій сформовано поперечний перелом кульшової западини з фрагментом заднього краю типу 62-B1.3 за класифікацією АO/ASIF. Моделювали 7 варіантів ендопротезування лівого кульшового суглоба з елементами остеосинтезу кісткових фрагментів. Моделі навантажували вертикальною розподіленою силою величиною 540 Н. Між великим вертлюгом лівої стегнової кістки та крилом здухвинної кістки імітували дію аддукторів стегна, gluteus medius — 1150 Н та gluteus minimus — 50 Н. Результати. При ендопротезуванні кульшового суглоба з переломом кульшової западини без додаткового остеосинтезу уламків максимальний рівень напружень зберігається по верхньому краю западини. Додатковий остеосинтез фрагмента двома гвинтами знижує рівень напружень по верхньому краю кульшової западини до рівня моделі з ендопротезуванням неушкодженої кульшової западини. Додатковий остеосинтез кульшової западини накістковою пластиною викликає перерозподіл напружень у верхній частині западини, а саме зниження до 23,5 МПа в її задній частині та підвищення до 35,3 МПа в передній. Наявність перелому кульшової западини призводить до зростання рівня напружень практично у всіх конт-
рольних точках моделі. Використання додаткових засобів остеосинтезу дозволяє знизити рівень напружень в елементах кульшової западини. Перевага чашки Jumbo cup визначається тільки в зниженні величини напружень на гвинтах, що фіксують вільний фрагмент заднього краю кульшової западини. Висновки. Наявність перелому кульшової западини призводить до підвищення рівня напружень практично у всіх контрольних точках моделі. Використання додаткових засобів остеосинтезу дозволяє знизити рівень напружень у кісткових елементах моделі, а також на гвинтах, які фіксують чашку ендопротеза. Гвинти, які фіксують кістковий фрагмент, витримують найбільші напруження вище 200 МПа. Додатковий остеосинтез накістковою пластиною не має впливу на рівень напружень на гвинтах. Використання чашки великого діаметра дозволяє знизити рівень напружень уздовж верхнього краю кульшової западини і, відповідно, навколо верхніх гвинтів, що фіксують чашку ендопротеза. Значно збільшуються величини напружень у центральній зоні дна кульшової западини та уздовж лінії перелому. Використання додаткових засобів остеосинтезу дозволяє знизити рівень напружень у кісткових елементах моделі, а також на гвинтах, які фіксують чашку ендопротеза.

Background. Type B acetabular fractures are characterized by displacement of the distal fragment in the medial direction, while the ilium remains almost in place with the integrity of the sacroiliac joint. The instability of the fragments complicates the fixation of the acetabular component of the endoprosthesis using the press-fit method. Additional stabilization of the anterior column together with polyaxial screw insertion through the cup improves fixation strength. Objective: to investigate changes in the stress values in a model of the hip joint with an acetabular fracture type 62-B1.3 according to the AO/ASIF classification during its replacement in combination with different osteosynthesis options. Materials and methods. A basic finite element model of the human pelvic girdle was developed, on which a transverse acetabular fracture with a fragment of the posterior edge of type 62-B1.3 according to the AO/ASIF classification was formed. Seven options of the left hip arthroplasty with elements of osteosynthesis of bone fragments were modeled. The models were loaded with a vertical distributed force of 540 N. Between the greater trochanter of the left femur and the wing of ilium, the action of the hip adductors, gluteus medius — 1150 N and gluteus minimus — 50 N were simulated. Results. During hip replacement in an acetabular fracture without additional osteosynthesis of the fragments, the maximum stress is maintained along the upper edge of the acetabulum. Additional osteosynthesis of the fragment with two screws reduces the level of stress along the upper edge of the acetabulum to the level of the model with arthroplasty of the intact acetabulum. Additional osteosynthesis of the acetabulum with a bone plate causes a redistribution of stress in its upper part, namely a decrease to 23.5 MPa in the posterior part and an increase to 35.3 MPa in the anterior one. The presence of an acetabular fracture leads to an increase in the stress level in almost all control points of the model. The use of additional osteosynthesis tools allows reducing the level of stress in the elements of the acetabulum. The advantage of the jumbo cup is determined only in the reduction of stress on the screws that fix the free fragment of the posterior acetabular edge. Conclusions. The presence of an acetabular fracture leads to an increase in the stress level in almost all control points of the model. The screws that fix the bone fragment experience the highest stresses above 200 MPa. Additional osteosynthesis with a bone plate does not affect the stress level on the screws. The use of a jumbo cup helps reduce stress along the upper acetabular edge, and, accordingly, around the upper screws that fix the endoprosthesis cup. The stress levels in the central zone of the acetabular floor and along the fracture line significantly increase. The use of additional osteosynthesis tools allows to reduce the stress level in the bone elements of the model, as well as on the screws that fix the endoprosthesis cup.

кульшова западина; перелом; ендопротезування; остеосинтез

acetabulum; fracture; endoprosthesis, osteosynthesis