Засіб для накісткового остеосинтезу опорно-рухового апарату людини

Abstract

У дисертаційній роботі викладені результати досліджень щодо підвищення ефективності наявних методів, моделей, засобів та систем для накісткового остеосинтезу. Побудовано змістовні моделі для визначення якісно-кількісних параметрів отворів на корпусі накісткового фіксатора, які відрізняються варіантами розташування фіксуючих та блокуючих елементів на корпусах фіксаторів з одночасним визначенням порогів отворів. Отримано метод визначення оптимальних розмірів поперечного перерізу кісток шляхом оцінювання біомеханічної жорсткості та стабільності накісткових фіксаторів з різною формою поперечних перерізів. Удосконалено метод визначення прогину модельних препаратів кісток шляхом введення етапу оцінювання величин прогинів препаратів за допомогою наближеного диференціального рівняння вісі зігнутого бруса. Проведено порівняльний аналіз накісткових фіксаторів та біомеханічні дослідження їх жорсткості й стабільності, результати яких дозволили визначити найбільш вживані конструкції накісткових фіксаторів. Розроблено біотехнічну систему накісткового остеосинтезу, новизною якої є введення до її структури засобу електронного контролю за станом накісткового фіксатора, що надає лікарю можливість підвищити точність використання накісткових фіксаторів на 11-14%.

В диссертационной работе изложены результаты исследований по повышению эффективности существующих методов, моделей, средств и систем для накостного остеосинтеза. Построены содержательные модели для определения качественно- количественных параметров отверстий на корпусе накостного фиксатора, которые отличаются вариантами расположения фиксирующих и блокирующих элементов на корпусах фиксаторов с одновременным определением порогов отверстий. Получено метод определения оптимальных размеров поперечного сечения костей путем оценки биомеханической жесткости и стабильности накостных фиксаторов с различной формой поперечных сечений. Усовершенствован метод определения прогиба модельных препаратов костей путем введения этапа оценки величин прогибов препаратов с помощью приближенного дифференциального уравнения оси изогнутого бруса. Проведен сравнительный анализ накостных фиксаторов и биомеханические исследования их жесткости и стабильности, результаты которых позволили определить наиболее используемые конструкции накостных фиксаторов. Разработано биотехническую систему накостного остеосинтеза, новизной которой является введение в ее структуру средства электронного контроля за состоянием накостного фиксатора, что предоставляет возможность врачу повысить точность использования накостных фиксаторов на 11-14%.

The thesis research contains the results of investigations, aimed at increasing efficiency of the existing methods, models, ways and systems of external osteosynthesis, where all drawbacks and problematic issues were revealed, regarding fixation of fractures of damaged bones, presence of means of electronic control over the state of fixation the device and the bone, such problems could be solved by creating appropriate models, methods and bio-engineering system of osteosynthesis. Content models were created for determination of qualitative-quantitative parameters of formations on the body of fixing devices, differing in arrangement of fixing and blocking elements, located thereupon, with simultaneous determination of limits of such formations, it ensuring efficient fixation of external bone structures, providing an opportunity of evaluating their tensile strength. The experimental study of the strain-strain state of the nail clippers at different numbers and the location of the fixing elements for simple and complex types of deformation allowed to identify openings that are common to most types of loads and confirmed their importance for the treatment of lumbar diaphyseal fracture of the femur. A biological -engineering system of osteo-synthesis was developed, its innovative character being in introducing into its structure the means of electronic control over the state of bone-fixing device, in the form of autonomous and implanted bio-telemetric module, it providing a doctor with the opportunity to increase the precision of application of bone fixing devices by some 11-14%.