Сравнительный биомеханический анализ схем установки спонгиозных винтов при хирургической коррекции нефиксированной формы плоскостопия у детей
Рассмотрены биомеханические аспекты хирургической коррекции нефиксированной
формы плоскостопия у детей и подростков путем имплантации спонгиозных винтов в лате-
ральный отросток тела таранной кости.
Цель: выполнить сравнительный биомеханический анализ влияния схемы установки и ха-
рактерных размеров спонгиозных винтов на параметры их напряженного состояния и выра-
ботать на этой основе рекомендации по оптимизации размерных параметров имплантации
и выбору материала металлоконструкций.
Выполнено математическое моделирование и сравнительный численный анализ параметров
напряженного состояния для упорной, наклонной и консольной схем установки спонгиозных
винтов применительно к широкому диапазону изменения опорных нагрузок, действующих
на винт. Проанализировано влияние размерных параметров (длина консольной части, угол
с нормалью к опорной поверхности, диаметр сердечника) на величину расчетных напряже-
ний, возникающих в сжатой и растянутой зоне наклонно установленного винта. Комплекс вы-
полненных исследований показал, что с позиций эксплуатационной надежности по критериям
прочности при статическом нагружении (случайные перегрузки) и многоцикловом нагруже-
нии наиболее высокой работоспособностью характеризуются короткие винты, установленные
по упорной схеме. Наименее благоприятными в применении являются консольно и наклонно
установленные винты, причем с увеличением длины консольной части и угла между линией
действия опорного усилия и осью винта расчетные значения возникающих напряжений воз-
растают. Винты из термообработанной нержавеющей стали предпочтительны с позиций со-
хранения несущей способности при разовых перегрузках благодаря повышенной в 4–5 раз
пластичности (остаточная деформация при разрушении) в сравнении с титановыми сплавами.
