Введение. Вопросы поиска причин асептического расшатывания компонентов эндопротеза тазобедренного сустава и совершенствования используемых имплантатов остаются предметом научных дискуссий. Цель. Провести сравнительный анализ результатов биомеханического моделирования бесцементного эндопротезирования тазобедренного сустава имплантатами с различными шеечно-диафизарными углами ножек применительно к изучению предпосылок развития асептического расшатывания ацетабулярного компонента. Материалы и методы. По данным компьютерной томографии построена биомеханическая модель таза и имплантат с различными вариантами величины шеечно-диафизарного угла бедренного компонента. Изучены напряжения и деформации, возникающие при типовых нагрузках, которые испытывает пациент при полной опоре на оперированную нижнюю конечность. Результаты. Применение ножек эндопротеза с шеечно-диафизарным углом 125° обеспечивает наиболее благоприятную локализацию пятна контакта на границе ацетабулярный компонент – тазовая кость, а также меньшие значения эквивалентных напряжений и контактного давления в сравнении с более «вальгусными» бедренными компонентами (135° и 145°). Дискуссия. Полученные данные полностью согласуются с результатами биомеханических исследований L. Quagliarella с соавт. (2006). По мнению этих авторов, влияние ШДУ на параметры контактного давления имеет существенное значение, так как с уменьшением шеечно-диафизарного угла снижается износ и дебрис-ассоциированный остеолиз. Исследователи высказывают предположение, что применение ножек с ШДУ, равными 125°, показано у молодых пациентов с хорошим качеством костной ткани при условии достижения одинаковой длины нижних конечностей. Еще более важной предпосылкой к развитию нестабильности чашки эндопротеза представляется эксцентричная локализация пятна контакта на границе кости и ацетабулярного компонента, а также распределение контактного давления и эквивалентных напряжений внутри этого пятна, характерные для искусственных суставов с ножками, имеющими ШДУ 145°. Заключение. Полученные данные обосновывают с позиций биомеханики необходимость рассматривать величину шеечно-диафизарного угла ножки эндопротеза тазобедренного сустава как возможную предпосылку к развитию асептического расшатывания его ацетабулярного компонента.
Introduction Causes of aseptic loosening of THA components and improvement of the implants remain the subject of scientific discussions.
The objective was to perform comparative analysis of the results of biomechanical modeling of cementless total hip arthroplasty using implants with different stem neck-shaft angles as a prerequisite of aseptic loosening of the acetabular component.
Material and methods A biomechanical model of the pelvis and an implant with different stem neck-shaft angles was constructed based on computed tomography findings. Stresses and strains that the patient typically experienced under full weight-bearing on the operated lower limb were explored.
Results The use of a stem neck-shaft angle of 125° provided the most favorable localization of the contact patch at the border of the acetabular component – the pelvic bone and lower values of equivalent stresses and contact pressure in comparison with more "valgus" femoral components (135° and 145°).
Discussion The data obtained were fully consistent with the results of biomechanical studies by L. Quagliarella et al. (2006) who reported the substantial significance of the neck-shaft angle for on the parameters of contact pressure, since wear and debris-associated osteolysis decrease with a decreased neck-shaft angle. The use of stem neckshaft angles equal to 125° can be indicated for young patients with good bone quality and equal lower limb length. Unstable femoral cup can be caused by eccentric position of the contact spot at the border of the bone and the acetabular component and distribution of contact pressure and equivalent stresses inside the spot that are typical for artificial joints with stem neck-shaft angle of 145°.
Conclusion The findings suggested that the value of stem neck-shaft angle was likely be considered a prerequisite for aseptic loosening of the acetabular component.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.