Журнал «Травма» Том 25, №3, 2024

Актуальність. Переломи дистального епіметафізу плечової кістки у дітей та підлітків є однією з найпоширеніших травм, що становлять 16–50 % усіх переломів кісток. Зараз існує дві основні конфігурації фіксації надвиросткових переломів у дітей та підлітків: конструкція з перехрещеними спицями та конструкція з 2 або 3 латеральними спицями, розташованими з дивергенцією у коронарній площині. Недоліком латеральної фіксації є підвищений ризик втрати репозиції, що може призвести до деформації cubitus varus. Суттєвою проблемою при використанні перехрещеної фіксуючої конструкції є ятрогенне пошкодження ліктьового нерва (2–8 %). Мета: порівняти рівень напружень у моделі плечової кістки з надвиростковим уламковим переломом при різних варіантах черезшкірної фіксації під впливом різних навантажень. Матеріали та методи. Розроблена базова скінченно-елементна модель плечової кістки, на основі якої створили модель надвиросткового уламкового перелому. Моделювали два варіанти остеосинтезу: двома спицями, розташованими навхрест (перехресна фіксація), та пучком з трьох спиць (латеральна фіксація). Напружено-деформований стан моделей досліджували під впливом навантаження на розтягнення, згинання та скручування. Результати. Наявність уламкового надвиросткового перелому плечової кістки призводить до асиметричних змін у розподілі напружень у надвиростках вище і нижче від лінії перелому при здійсненні перехресної фіксації двома спицями. При латеральній фіксації трьома спицями під впливом розтягуючого навантаження знижуються до мінімуму напруження в медіальному надвиростку і вдвічі підвищується їх рівень на латеральному і особливо в уламку кістки. Це пов’язано з однобічним проведенням пучка спиць. При цьому медіальний надвиросток залишається нефіксованим і, відповідно, навантаження на нього практично не передаються. Кістковий регенерат для цього виявляється занадто м’яким, щоб запобігати переміщенню дистального фрагмента. Водночас більш жорстка фіксація латерального надвиростка, ніж у варіанті з двома спицями навхрест, викликає підвищення рівня напружень у латеральному надвиростку і уламковому фрагменті. Сумарна величина площі перетину пучка спиць при латеральній фіксації забезпечує вдвічі нижчій рівень напружень у них порівняно з перехресною фіксацією. Висновки. Математичне моделювання плечової кістки з надвиростковим уламковим переломом дозволило довести перевагу перехресної фіксації двома спицями над латеральною фіксацією пучком спиць при всіх варіантах навантаження. Особливо це визначається рівнем напружень на уламковому фрагменті, напруження на якому зростають в рази при навантаженнях на скручування та згинання за рахунок несиметричного розташування спиць при латеральній фіксації.

Background. Fracture of the distal epimetaphysis of the humerus in children and adolescents is one of the most common injuries, accounting for 16–50 % of all bone fractures. Currently, there are two main configurations to fix supracondylar fractures in children and adolescents: the crossed pin design and the design with 2 or 3 lateral pins diverging in the coronal plane. The disadvantage of lateral fixation is an increased risk of loss of reposition, which can lead to cubitus varus. A significant problem when using a crossed fixation structure is iatrogenic damage to the ulnar nerve (2–8 %). The purpose was to compare the level of stresses in the humeral model with a supracondylar comminuted fracture with various options of percutaneous fixation under the influence of different loads. Materials and methods. A basic finite-element model of the humerus was developed, based on which a model of a supracondylar comminuted fracture was created. Two options of osteosynthesis were modeled: with two pins located crosswise (cross fixation) and a bundle of three pins (lateral fixation). The stress-strain state of the models was studied under the influence of tensile, bending and twisting loads. Results. The presence of a comminuted epicondylar fracture of the humerus leads to asymmetric changes in the zone of stress distribution in the epicondyles above and below the fracture line when performing cross fixation with two pins. In lateral fixation with three pins under the influence of tensile load, the tension in the medial epicondyle is reduced to a minimum and its level is doubled on the lateral epicondyle and especially in the bone fragment. This is related to the one-sided conduction of a bundle of pins. At the same time, the medial epicondyle remains unfixed and, accordingly, the loads on it are practically not transferred. The bone regenerate is too soft to prevent the movement of the distal fragment. However, a more rigid fixation of the lateral epicondyle than in the construction with two pins across, causes an increase in the stress level in the lateral epicondyle and bone fragment. The total size of the cross-sectional area of the pin bundle with lateral fixation ensures a twice lower stress level in them, compared to cross fixation. Conclusions. Mathematical modeling of the humerus with a supracondylar comminuted fracture made it possible to prove the advantage of cross fixation with two pins over lateral fixation with a bundle of pins in all load variants. This is especially determined by the stress level of the bone fragment, the stress on which increases many times under twisting and bending loads due to an asymmetric location of pins in lateral fixation.

плечова кістка; надвиросткові переломи; остеосинтез

humerus; supracondylar fractures; osteosynthesis