Моделирование крепления в вырезке вертлужной впадины

 

Моделирование крепления в вырезке вертлужной впадины 

В следующей серии экспериментов еще больше удлинена часть аналога связки головки бедренной кости, располагающаяся внутри шарнира, в его фасонной выточке. Для этого аналог связки головки бедренной кости центральным концом соединялся с моделью вертлужной впадины и пропускался через отверстие в канавке фасонной выточке, располагавшемся на расстоянии 25 мм от наружного края (Рис. 1).

Рис. 1. Тазовая часть механической модели тазобедренного сустава, через отверстие в канавке фасонной выточки, выполненное на расстоянии 25 мм от наружного края, пропущен аналог связки головки бедренной кости; вверху – вид с медиальной стороны, внизу – вид с латеральной стороны.

 

В данном случае смоделировано крепление проксимального конца связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, в вырезке вертлужной впадины, incisura acetabuli.

Периферический конец аналога связки головки бедренной кости соединялся с бедренной частью модели после ее размещения на головке тазовой части модели. Методика соединения не отличалась от описанной выше. Длина аналога связки головки бедренной кости: от отверстия в фасонной выточке модели вертлужной впадины до отверстия в медиальном секторе головки бедренной части модели. Означенный отрезок аналога связки головки бедренной кости находился внутри аналога вертлужного канала модели. При сборке модели длина аналога связки головки бедренной кости выбиралась таким образом, чтобы при полном соприкосновении трущихся поверхностей и максимальном наклоне тазовой части вниз (воспроизведение приведения) отверстие в головке располагалось напротив верхнего края фасонной выточки. Ущемление аналога связки головки бедренной кости между трущимися поверхностями не допускалось. После определения должной длины аналог связки головки бедренной кости натягивался и винтами прикреплялся к ножке бедренной части модели.

В отсутствии постороннего вмешательства положение тазовой части модели на головке бедренной части модели было крайне неустойчиво. Без удержания рукой тазовая часть модели опрокидывалась, падала вниз, зависая на аналоге связки головки бедренной кости (Рис. 2). 

Рис. 2. Падение тазовой части механической модели тазобедренного сустава и зависание ее на удлиненном аналоге связки головки бедренной кости, закрепленном в канавке модели вертлужной впадины.

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

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

Рис. 3. Воспроизведение движений во фронтальной плоскости на механической модели тазобедренного сустава с удлиненным аналогом связки головки бедренной кости, закрепленным в канавке модели вертлужной впадины, изображено положение приведения в шарнире модели.

Ограничителем приведения являлся аналог связки головки бедренной кости. Его натяжение явственно определялось при воздействии рукой сверху на грузовой кронштейн тазовой части модели. Отведение в шарнире модели ограничивалось контактом наружного края модели вертлужной впадины и шейки бедренной части модели.

При воспроизведении движений в горизонтальной плоскости – пронации и супинации их амплитуда не увеличилась в сравнении с предыдущими опытами. В крайних положениях движений в горизонтальной плоскости рукой ощущалось соприкосновение аналога связки головки бедренной кости с внутренними краями фасонной выточки.

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

Отмечено значимое увеличение амплитуды возможного поступательного движения (люфт) в шарнире модели (Рис. 4). 

Рис. 4. Механическая модель тазобедренного сустава с удлиненным аналогом связки головки бедренной кости, закрепленным в канавке модели вертлужной впадины; воспроизведено поступательное движение вдоль оси, лежащей во фронтальной плоскости.

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

Рис. 5. Механическая модель тазобедренного сустава с удлиненным аналогом связки головки бедренной кости, закрепленным в канавке модели вертлужной впадины; воспроизведен вывих в тазобедренном суставе, articulatio coxae.

В случае поступательного смещения тазовой части модели в медиальном направлении наблюдался натягиваемый аналог связки головки бедренной кости. С удлиненным аналогом связки головки бедренной кости, проксимальный конец которого закреплялся в канавке модели вертлужной впадины, эффект автолатерализации отсутствовал.

При приведении в шарнире модели модель вертлужной впадины не прижималась к головке бедренной части модели. Вместе с тем сохранялся эффект автоотведения в шарнире модели. Только намеренное прижатие модели вертлужной впадины к головке бедренной части и воспроизведение приведения позволяло наблюдать эффект стопорения шарнира модели во фронтальной плоскости.

Описанные эксперименты продемонстрировали, что увеличение длины связки головки бедренной кости, ligamentum capitis femoris, и смещение ее проксимальной области крепления в область вырезке вертлужной впадины, incisura acetabuli, нейтрализует эффект автолатерализации в шарнире и его спонтанное стопорение во фронтальной плоскости при воспроизведении приведения.

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

                                                                     

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