FE model of metaphyseal wedge fracture fixation in extra-articular part of distal femura

• Autorzy: Cihalova L. , Kren J. , Matejka J. , Koudela K.

Warianty tytułu

CS

Konecne-prvkovy model fixace nadkloubni klinove zlomeniny distalniho femuru

• Konferencja: International Seminar of Applied Mechanics (13 ; 29-31.05.2009 ; Szczyrk, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Fractures of distal femur are infrequent but devastating complications. For their treatment it is necessary to have a stable internal fixation. To choose suitable type of implant for concrete fracture is important problem in orthopedic practice. This study tries to suggest, which of four implants is most suitable to treat metaphyseal-wedge fracture in extra-articular part of distal femur. The FE deformable leg model with implemented implant models was used for this purpose. The model was loaded by static force corresponding to maximal loading during Walking. Distribution of implant von Misses stress was investigated.

CS

Nadkloubní zlomeniny distálního femuru objevující se po implantaci totální kolenní náhrady patří k nepříliš častým, ale závažným komplikacím vedoucí k nutnosti dlouhodobé rehabilitace. I když jejich výskyt není častý, je jim třeba věnovat pozornost. Jelikož s rostoucím věkem obyvatelstva roste počet provedených totálních kolenních náhrad a tedy i pravděpodobnost vzniku tohoto typu zlomeniny. Léčení těchto zlomenin závisí na kvalitě kostí, dispozicích pacienta a typu implantátu určeného pro fixaci zlomeniny. Postihnout všechny tyto aspekty v modelu je téměř nemožné. Proto v této studii byly brány v úvahu vlastnosti femorální kosti průměrného 70-letého muže. Tento věk odpovídá průměrnému věku, kdy je prováděna implantace totální kolenní náhrady. Pro modelování fixace zlomeniny byl použit konečno-prvkový model nohy skládající se z modelů kosti stehenní, lýtkové, holenní, Češky, kolenních vazů. Do tohoto modelu byly implantovány čtyři nově vytvořené konečně-prvkové modely implantátů. Tyto implantáty jsou v ortopedické praxi běžně využívány pro fixaci zlomenin distálního femuru. Celý model kosti s různými typy implantátů byl staticky zatížen silou odpovídající maximální síle působící na femorální kost během chůze po rovinaté podložce. Vhodnost implantátu byla usuzována z vyšetřování distribuce napětí von Misses. Bylo zjištěno, že napětí von Misses implantátu non-contact bridging plate je nejmenší v porovnání s dalšími třemi implantáty. Navíc tento implantát má několik dalších výhod. Je lehčí než dlahy z nerez oceli. Jeho implantace je šetrná k pacientovi. Navíc má úhlově stabilní fixaci šroubů uvnitř dlahy, což zamezuje pohybu šroubů uvnitř kosti po zatížení. Tedy implantát non-contact bridging plate se zdá nejvhodnějším pro léčení nadkloubní klínové zlomeniny distálního femuru.

Słowa kluczowe

EN

brake; femur; implant

PL

złamanie; kość udowa; implant

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Modelling and Optimization of Physical Systems
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 8
• Strony: 11--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Cihalova L.

• Department of Mechanics, University of West Bohemia, Plzeň, Czech Republic

autor

Kren J.

• Department of Mechanics, University of West Bohemia, Plzeň, Czech Republic

autor

Matejka J.

• Department of Orthopaedic and Traumatology of Movement System, Charles University Hospital, Plzeň, Czech Republic.

autor

Koudela K.

• Department of Orthopaedic and Traumatology of Movement System, Charles University Hospital, Plzeň, Czech Republic.

Bibliografia

• 1. Bezwada Η. Ρ., Neubauer Ρ., Baker J., Israelite C. L., Johanson Ν. A. Periprosthetic supracondylar femur fractures following total knee arthroplasty, J Arthroplasty, 2004, 19 (4), 453-458."
• 2. Erhardt J., Grob K., Roderer G., Hoffman Α., Forster Τ., Küster Μ. Treatment of periprosthetic femur fractures with the non-contacting bridging plate: a new angular stable implant, Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery, 2008, 128 (4), 409-416.
• 3. Haug E., Choi H. Y., Robin S., Beaugonin M. Human model for crash and impact Simulation, Special Volume of Handbook of Numerical Analysis, 2004, 12, 231-670, (Editor - Ciariet P. G.).
• 4. Jansová Μ., Hynčík L., Horák Μ., Křen J. Total knee replacement model, Proceeding of Computational Mechanics, 2004, pp. 172-182.
• 5. Křen J., Hynčík L. Stability of proximal femur nail fixating per-trochanteric fracture. Proceeding of Computational Mechanics, 2002, pp. 219-224.
• 6. Müller Μ. Ε., Nazarian S., Koch P. et al. The comprehensive Classification of fractures of long bones, Berlin Heidelberg New York, Springer Verlag, 1990.
• 7. PAM-CPvASH™ Notes Manual, Version 2007. ESI Group.
• 8. Pokorný J. The patellofemoral joint and the total knee replacement. Proceeding of Applied and Computational Mechanics, 2007, pp. 595-602.
• 9. Rybka V., Vavřík P. Aloplastika kolenního kloubu, Arcadia, 1993.
• 10. Schewring D. J., Meggitt B. F. Fracture of the distal femur treated with the AO dynamie condylar serew, J Bone and Joint Surgery, 1992, 74 (1), 122-125.
• 11. Walcher F., Frank J., Marzi I. Retrograde nailing of distal femoral fracture - elear and potential indications, Eur J Trauma, 2000, (4), 155-168.