Biomechanical Analysis of Fixation Reliability of the Proximal Femur in Fibrous Dysplasia with Different Types of Osteosynthesis (Experimental study)

I.A. Lazarev, M.S. Shidlovskyi, Yu.M. Guk, Yu.V. Oliynik, A.I. Cheverda

Abstract


Fibrous dysplasia is a non-hereditary congenital disease of the skeleton, which is accompanied by the cysts formation filled with abnormal fibrous bone tissue. Surgical treatment using various types of the osteosynthesis aimed to reinforcing diseased dysplastic process of the femur is generally accepted and widely used by orthopedic surgeons. The choice of osteosynthesis for surgical treatment of fractures and deformations of proximal femoral bone in the patients with fibrous dysplasia remains currently important due to a large part of complications associated with migration of structure elements and unstable osteosynthesis. A synthetic femur Sawbones (USA) model was used for biomechanical research of proximal hollow defects, which formed the standard volume and localization (simulation model of focal forms of fibrous dysplasia). Femoral model with hollow defect has been fixed by the typical methods of osteosynthesis: locking compression plate (LCP); femoral interlocking nail (FIN); angled blade plate (ABP). The samples under compressive static load were tested in TIRAtest-2151 machine. We determined the boundaries of strength and deformation during the destruction of the sample. The destruction of all the samples occurred at loads considerably higher than those ones that occur in normal conditions, indicating the effectiveness of these techniques osteosynthesis. The results reflect the benefits of LCP and FIN, providing greater rigidity fixation of the proximal femur and have choices in patients with fibrous dysplasia.


Keywords


fibrous dysplasia; proximal femur; pathological fracture; biomechanical analysis; osteosynthesis

References


Зубаиров Т.Ф. Хирургическое лечение полиоссальных форм фиброзной дисплазии длинных трубчатых костей нижних конечностей у детей // Травматология и ортопедия России. — 2008. — № 2 (48). — С. 25-31.

Лазарев І.А. Напружено-деформований стан проксимального відділу стегнової кістки з наявністю порожнистого дефекту (осередок фіброзної дисплазії) в умовах остеосинтезу різними типами фіксаторів / Лазарев І.А., Гук Ю.Н., Олійник Ю.В., Скібан М.В. // Травма. — 2015. — Т. 16, № 3. — С. 62-70.

Снетков А.И. Оперативное лечение полиоссальной формы фиброзной остеодисплазии у детей и подростков // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. — 1988. — № 6. — С. 85-89.

Шидловський М.С., Лакша А.М., Бур’янов О.А. Дослідження деформаційних характеристик систем фіксації, що використовуються при лікуванні пошкоджень кісток та суглобів // Вестник Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт», серия «Машиностроение». — 2008. — № 54. — С. 51-62.

Шидловский Н.С. О методах исследования систем остеосинтеза конечностей человека // Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут», серія «Машинобудування». — 2010. — № 58. — С. 195-203.

Шидловский Н.С. Методы исследования деформационной надежности систем остеосинтеза конечностей человека // Біомедична інженерія. — 2011. — № 1. — С. 24-31.

Шпилевский И.Э. Деформация проксимального отдела бедренной кости при доброкачественных новообразованиях у детей и подростков / Шпилевский И.Э., Соколовский Л.А., Пашкевич Л.А. // Травматология и ортопедия России. — 2010. — № 4 (58). — С. 50-58.

Guille J.T. Fibrous dysplasia of the proximal part of the femur. Long-term results of curettage and bone-grafting and mechanical realignment / Guille J.T., Kumar S.J., MacEwen G.D. // J. Bone Joint Surg. Am. — 1998. — Vol. 80, № 5. — P. 648-658.

Heiner A.D., Brown T.D. Structural properties of a new design of composite replicate femurs and tibias // J. Biomech. — 2001. — 34. — 773-781.

Stanton R.P. The surgical management of fibrous dysplasia of bone / Stanton R.P., Ippolito E., Springfield D., Lindaman L., Wientroub S., A. Leet. // Orphanet J. Rare Dis. — 2012. — № 7.

Stephenson R.B. Fibrous dysplasia. An analysis of options for treatment / Stephenson R.B., London M.D., Hankin F.M., Kaufer H. // J. Bone Joint Surg. Am. — 1987. — № 69. — P. 400-409.

Zdero R., Bougherara H., Dubov A., Shah S., Zalzal P., Mahfud A., Schemitsch E.H. The effect of cortex thickness on intact femur biomechanics: a comparison of finite element analysis with synthetic femurs // Proc. Inst. Mech. Eng. H. — 2010. — 224. — 831-840.




DOI: https://doi.org/10.22141/1608-1706.5.16.2015.79790

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2016 TRAUMA

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

© Publishing House Zaslavsky, 1997-2017

 

 Яндекс.МетрикаSeo анализ сайта Рейтинг@Mail.ru