2023АрхиповСВ. 2.7.1 Механическая модель тазобедренного сустава

 

Монография: Архипов СВ. Связка головки бедренной кости: функция и роль в патогенезе коксартроза (2023).

---

2.7 Экспериментальные исследования и математический аппарат

2.7.1 Механическая модель тазобедренного сустава 

Для изучения функции связок тазобедренного сустава, отводящей группы мышц и их участия в поддержании одноопорной ортостатической позы выполнена механическая модель тазобедренного сустава в соответствии с рисунком 13.

 а)                                                                          б) 
Рисунок 13. Механическая модель тазобедренного сустава; а) соединение тазовой и бедренной части модели посредством аналога ligamentum capitis femoris; б) общий вид модели в сборе и использованные в экспериментах нагрузки

                                         

Основой модели стал однополюсной эндопротез тазобедренного сустава конструкции Томпсона (Thompson) изготовленный компанией Richards (США). В его ножке выполнены отверстия под элементы крепления, а в центре головки – сквозное отверстие в направлении к торцу шейки. Смонтировано кольцевидное основание, к которому присоединена ножка эндопротеза с наклоном 10º кнаружи и поворотом 10º кпереди. К верхней части ножки под углом 45° к вертикали присоединена планка, имитирующая большой вертел, а в средней части – металлические уголки с отверстиями для фиксации аналогов наружных связок. Данная конструкция обозначена как бедренная часть механической модели. В соответствии с диаметром ее головки выполнена металлическая модель вертлужной впадины в виде толстостенной сферической оболочки, снабженной цилиндрическим стержнем. Перпендикулярно к длинной его оси присоединена планка, воспроизводившая крыло подвздошной кости и планка, направленная от сферической оболочки медиально, обозначенная как "грузовая". К ней прикреплялся обращенный назад кронштейн, располагавшийся в горизонтальной плоскости.

В сферической оболочке выбрано фасонное углубление, близкое по форме ямке и вырезке вертлужной впадины. В выемке выполнено два сквозных отверстия, одно на расстоянии 15 мм от центра ямки, что соответствовало области крепления проксимального конца ligamentum capitis femoris в норме. Другое отверстие в продольной канавке располагалось на расстоянии 10 мм от наружного края модели, что соответствовало области проксимального крепления ligamentum capitis femoris при ее частичном отрыве и удлинении. К торцу наружного края модели вертлужной впадины прикреплены металлические уголки для фиксации аналогов наружных связок.

Для моделирования подвздошно-бедренной связки использован капроновый шнур. Один его конец закреплялся в отверстии планки, имитирующей большой вертел. Другой прикреплялся к передней поверхности в верхней части ножки эндопротеза. Средняя часть шнура фиксировалась к уголку, расположенному на 12 часах торца модели вертлужной впадины. Одна часть шнура имела ориентацию, близкую к горизонтальной (аналог поперечной части подвздошно-бедренной связки), а другая была близка к вертикальному положению (аналог нисходящей части подвздошно-бедренной связки). Для моделирования лобково-бедренной связки конец другого капронового шнура прикреплялся к уголку торца модели вертлужной впадины, расположенному на четырех часах. Второй конец проводился снизу под шейкой бедренной части и соединялся с задней поверхностью в верхней части ножки. Для моделирования седалищно-бедренной связки один конец капронового шнура фиксировался к уголку, расположенному на восьми часах торца модели вертлужной впадины, а второй – к нижней части планки, имитирующей большой вертел.

В качестве аналога ligamentum capitis femoris использован шнур из волокнистого полимерного материала с высоким модулем упругости. Одним концом он соединялся с цилиндрическим стержнем модели вертлужной впадины. Далее его пропускали через отверстие в сферической оболочке в фасонное углубление и выводили через сквозное отверстие в головке, а после установки на нее модели вертлужной впадины прикрепляли к ножке бедренной части в соответствии с рисунком 13, а. Длина действующего внутри модели аналога ligamentum capitis femoris составила 25 мм.

Аналогом отводящей группы мышц модели явилась пружина динамометра БПЦ-10-01 (максимальная нагрузка 10 кг, цена деления 0,1 кг). Специально выполненные элементы крепления разных размеров позволяли изменять общую длину аналога отводящей группы мышц от 153 мм до 163 мм.

Для моделирования синовиальной жидкости на поверхность головки модели и ответную ей поверхность модели вертлужной впадины наносили масло смазочное бытовое по ТУ 1-15-691-77.

Действие веса тела воспроизводили подвешиванием гирь весом 1, 2 и 3 кг к крайнему отверстию грузовой планки тазовой части модели либо к ее кронштейну. Этим достигали нагрузку модели силами, действующими как в плоскости с центром головки шарнира, явившегося аналогом тазобедренного сустава, так и позади от него.

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

---

Автор

Архипов С.В. – кандидат медицинских наук, врач-хирург, травматолог-ортопед.

Цитирование

Архипов С.В. Связка головки бедренной кости: функция и роль в патогенезе коксартроза; 2-ое изд., испр. и доп. Йоэнсуу: Издание Автора, 2023. (Arkhipov S.V. Ligament of head of femur: function and role in the pathogenesis of coxarthrosis. 2nd rev. ed. Joensuu: Author's Edition, 2023. [In Russian])

 

Примечание

В отличии от печатной версии в настоящем электронном варианте произведена замена научных аббревиатур на полные термины. 

Автореферат и презентация диссертации на нашем ресурсе:

• Архипов СВ. Роль связки головки бедренной кости в патогенезе коксартроза: автореферат диссертации кандидата медицинских наук. Москва, 2012. 19 с. researchgate.net  
• Доклад соискателя ученой степени и презентация (2013)

Приобретение

PDF версия размещена на платформах GooglePlay и Google Books

 

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, биомеханика, тазобедренный сустав, коксартроз, патогенез, вертикальная поза, ходьба, механическая модель

---

NB! Добросовестная практика использования: копирование для целей критики, обзора, комментариев, исследований и частного изучения в соответствии с Законами об авторском праве: Copyright Laws of the US: 17 U.S.C. §107; Copyright Law of the EU: Dir. 2001/29/EC, art.5/3a,d; Copyright Law of the RU: ГК РФ ст.1274/1.1-2,7.

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Этиология и патогенез