Моделирование крепления на периферии вертлужной впадины

 

Моделирование крепления на периферии вертлужной впадины 

В заключении обсуждаемой серии экспериментов мы максимально удлинили аналог связки головки бедренной кости. Аналог связки головки бедренной кости центральным концом соединялся с моделью вертлужной впадины. Центральный конец вводился снаружи в периферическое отверстие, располагавшееся на расстоянии 8 мм от наружного края сферической оболочки, и выходил в канавке фасонной выточки (Рис. 1).

Рис. 1. Тазовая часть механической модели тазобедренного сустава; через отверстие в канавке фасонной выточки, находящееся на расстоянии 8 мм от наружного края, пропущен аналог связки головки бедренной кости (вид с медиальной стороны). 

 

В данном случае смоделировано крепление проксимального конца связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, на периферии вертлужной впадины, acetabulum.

Противоположный конец аналога связки головки бедренной кости соединялся с бедренной частью модели после размещения на ее головке тазовой части модели. Методика соединения не отличалась от вышеописанной. Аналогично определялась длина аналога связки головки бедренной кости: от отверстия в фасонной выточке модели вертлужной впадины до отверстия в медиальном секторе головки бедренной части модели. Длина аналога связки головки бедренной кости, находившегося внутри модели вертлужной впадины, подбиралась таким образом, чтобы при полном соприкосновении поверхностей пары трения и максимальном наклоне тазовой части вниз (воспроизведение приведения) отверстие в головке бедренной части модели располагалось напротив верхнего края фасонной выточки, а аналог связки головки бедренной кости не ущемлялся. После определения требуемой длины аналог связки головки бедренной кости натягивался и винтами прикреплялся к ножке бедренной части модели.

Тазовая часть модели на головке бедренной части модели была крайне неустойчива. Без удержания рукой она падала вниз, зависая на натянутом аналоге связки головки бедренной кости (Рис. 2). 

Рис. 2. Падение тазовой части механической модели тазобедренного сустава и зависание ее на максимально удлиненном аналоге связки головки бедренной кости. 

При падении тазовой части полностью разобщался контакт модели вертлужной впадины и головки бедренной части модели.

Движения в шарнире модели можно было воспроизводить, только удерживая тазовую часть модели рукой (Рис. 3). 

Рис. 3. Тазовая часть механической модели тазобедренного сустава с максимально удлиненным аналогом связки головки бедренной кости. 

Ограничителем приведения являлся аналог связки головки бедренной кости. Его натяжение определялось при воздействии рукой сверху на грузовой кронштейн тазовой части модели. В крайнем положении приведения нагрузка на кронштейн сверху вызывала опрокидывание вниз в медиальную сторону тазовой части модели с головки бедренной части модели. Отведение в шарнире модели ограничивалось контактом наружного края модели вертлужной впадины и шейки бедренной части модели.

Амплитуда движений в горизонтальной плоскости – пронации и супинации не увеличилась в сравнении с предыдущим опытом. При достижении крайнего положения пронации и супинации явственно определялся контакт аналога связки головки бедренной кости с краями фасонной выточки модели вертлужной впадины.

Движения в сагиттальной плоскости аналогом связки головки бедренной кости не ограничивались.

Значимо увеличилась амплитуда поступательных движений (люфт) вдоль оси, лежащей во фронтальной плоскости (Рис. 4). 

Рис. 4. Механическая модель тазобедренного сустава с максимально удлиненным аналогом связки головки бедренной кости; воспроизведено поступательное движение вдоль оси, лежащей во фронтальной плоскости. 

 

Смещение тазовой части модели в медиальную сторону приводило к полному разобщению модели вертлужной впадины и головки бедренной части модели. При этом в шарнире модели воспроизводился полный вывих бедренной кости, os femur, в тазобедренном суставе, articulatio coxae (Рис. 5).  

Рис. 5. Механическая модель тазобедренного сустава с максимально удлиненным аналогом связки головки бедренной кости; воспроизведен вывих в тазобедренном суставе, articulatio coxae. 

При медиальном поступательном смещении тазовой части модели был хорошо виден аналог связки головки бедренной кости. На модели с максимально удлиненным аналогом связки головки бедренной кости эффект автолатерализации не наблюдался. Воспроизведение приведения не вызывало спонтанного прижатия модели вертлужной впадины к головке бедренной части модели. Эффект автоотведения в шарнире модели не воспроизводился. Даже намеренное прижатие модели вертлужной впадины к головке бедренной части и воспроизведение приведения не позволяло наблюдать эффект стопорения шарнира модели во фронтальной плоскости.

Описанные эксперименты продемонстрировали, что максимальное увеличение длины связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, и смещение ее проксимальной области крепления на край вертлужной впадины, acetabulum, нейтрализует важные эффекты функционирования связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris. 

Смотри также:

Механическая модель тазобедренного сустава

Моделирование взаимодействия суставных поверхностей 

Моделирование функции синовиальной жидкости 

Моделирование функции вертлужной губы  

Моделирование функции внесуставных связок 

Механическая модель с аналогом связки головки бедренной кости

Моделирование движений с аналогом связки головки бедренной кости

Моделирование крепления у края ямки вертлужной впадины

Моделирование крепления в вырезке вертлужной впадины

                                                                     

Критика

Конструкция модели имитировала нативный тазобедренный сустав с единственной связкой – связкой головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris (LCF). На использованной модели нам не удалось в полной мере воспроизвести естественное прикрепление LCF одновременно к различным точкам. Означенное обусловили особенности конструкции. В процессе экспериментов подмечено, что упругость материала, избранного для изготовления аналога LCF, была недостаточна. Гибкий элемент избыточно удлинялся под избыточной нагрузкой, что приводило к его контакту с краями фасонной выточки модели вертлужной впадины.

Примечания

Впервые эксперименты на механической модели тазобедренного сустава с аналогом связки головки бедренной кости нами описаны в книге «Рассуждение о морфомеханике» в разделах: 4.6.12 Трехмерная модель,  5.4.7 Моделирование одноопорного ортостатического положения. Дополненную версию представленного выше экспериментального материала мы опубликовали в одиннадцатой главе второго тома монографии с юмором названой «Биомеханика пингвинов» [academia.edu]. Данная работа написана для личного использования и узкого круга лиц. В книге собраны, систематизированы и проанализированы результаты 25-ти лет изучения ligamentum capitis femoris и смежных тем.

Первоисточник

Архипов СВ. Биомеханика пингвинов: заметки к вопросу о причинах ковыляющей походки и перспективах ее ремоделирования во имя обретения грациозности, сочиненные врачом, к.м.н. Сергеем Васильевичем Архиповым, в бытность им с 1992-го по 2017-й год хирургом и травматологом-ортопедом, по вдохновению в 1991-ом году его сестрою Еленой Васильевной, со светлой любовью к ней и благодарностью! Манускрипт в 5 томах. Т. 2. Главы 7-11. Напечатано Автором во граде Королев при попечении его супруги Людмилы Николаевны, ММXVIII A.D. [2018], bonum factum! [на благо и счастье], 452 с. [academia.edu]

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, роль, функция, эксперимент, механическая модель

 СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Эксперименты и наблюдения

1991-2021АрхиповСВ