Исследование механических свойств костной ткани

Аннотация

Введение. Изучение прочностных свойств трабекулярной кости области вертлужной впадины в зависимости от возраста и пола пациентов позволяет создать теоретическую основу для разработки костнозамещающих конструкций. Цель. Определить механические характеристики костной ткани надацетабулярной области у пациентов разного пола и разных возрастных групп. Материалы и методы. Исследовался кадаверный материал 60 лиц обоего пола: 20 – молодого возраста (от 18 до 44 лет), 20 – среднего возраста (от 45 до 59 лет) и 20 пожилого возраста (от 60 до 74 лет). Из надацетабулярной области при помощи остеотома извлекались фрагменты костной ткани размером 3 × 3 × 1,5 см. Из данных фрагментов при помощи корончатой фрезы изготавливались образцы цилиндрической формы диаметром 6 мм и высотой 9 мм. Все образцы подвергались одноосному сжатию со скоростью нагружения 1 мм/мин. Результаты. Сравнение исследуемого материала лиц мужского пола по максимальному напряжению, модулю упругости и упругой деформации не выявило возрастных различий (р > 0,05). В образцах лиц женского пола разного возраста статистически значимо отличалась величина упругой деформации как при множественном анализе, так и при попарном сравнении групп (р < 0,05). По максимальному напряжению и модулю упругости у женщин статистически значимой разницы также не выявлено (р > 0,05). Обсуждение. Полученные данные о механическом поведении трабекулярной кости и значения параметров прочности объясняются расположением в пространстве волокон структурных белков, профилем сшивки коллагена, степенью минерализации матрикса, структурой гидроксиапатита и количеством связанной воды. Заключение. В исследованных образцах лиц мужского пола механические характеристики трабекулярной кости надацетабулярной области значимо не изменялись в зависимости от возраста. У женщин с возрастом статистически значимо увеличивалась величина упругой деформации. Максимальное напряжение и упругий модуль у женщин разного возраста изменений не показали.