Simularea prin metoda elementelor finite în tratamentul luxației acromio-claviculare

Abstract

Introducere. Studiile biomecanice au constatat că ligamen tele: acromio-clavicular (LAC) și coraco-clavicular (LCC) sunt stabilizatori statici importanți ai articulației acromio-claviculare (AAC). LAC asigură stabilitatea antero-posterioară a claviculei, iar LCC menține stabilitatea verticală. Rezultate similare prezintă plastia LCC cu fire nerezorbabile (PLCCFN), care asigură rezistența claviculei în poziție anatomică funcțională. Scopul lucrării. Simularea numerică a comportării ansamblului claviculă-scapulă după PLCCFN utilizând metoda elementelor finite. Material și metode. 4 modele create experimental. Rezistența structurii /materialului verificată prin formula σ max ≤ σ r ; starea de ten siune- prin tensiunile echivalente von Mises. Fenomenul de încărcare apreciat prin limita de rupere (LR). Utilizată metoda elementelor finite. Rezultate. Modelul (M) 1- complex din scapulă (S), claviculă (C), capsula AAC, LAC, și LCC. Au fost definite 13590 elemente finite (EF), 24529 noduri (n). M 2 - S+C+capsula AAC+LAC; LCC secționat (29679 EF, 50273 n). M 3 - S+C+LCC+capsula AAC; LAC secționat (31690 EF, 52942 n). M 4 - S+C+ fir nerezorbabil din polietilenă cu masă moleculară ultra înaltă dublat. În M 1 , M 2 și M 3 - LR maximă în ligament. În M 4 - LR maximă la conexiunea firelor cu osul. Rezultatele relatează că PLCCFN poate asigura rezistența și înlocui LCC. Astfel, 62 pacienți cu luxație acromio-claviculară Rockwood tip: III(31/50.0%), IV (23/37.1%) și V (8/12.9%) au fost tratați chirurgical prin PLCCFN. Rezultatele obținute- scorul Taft după 3 luni: foarte bine (13/21.0%), bine (40/64.5%), satisfăcător (9/14.5%). Scorul Constant și Murley: foarte bine (20/32.3%), bine (35/56.4%), satisfăcător (7/11.3%). Concluzii. Simularea prin metoda elementelor finite, a relatat că PLCCFN poate asigura rezistența claviculei în poziție anatomică funcțională.

Background. Biomechanical studies state that acromio-cla vicular (ACL) and coraco-clavicular (CCL) ligaments are im portant static stabilizers of acromio-clavicular joint (ACJ). ACL maintains anterior and posterior stability of the clavicle, while CCL insures its vertical stability. Similar results are presented by coraco-clavicular ligament plasty with non-absorbable sutures (CCLPNAS), that grants clavicle stability in its anatomical position. Objective of the study. Numerical simulation behavior of scapula-clavicle ensemble that underwent CCLPNAS, using finite element method. Material and methods. 4 models were experimentally cre ated. Tissue resistance was verified with formula: σ max ≤ σ r, tension state was calculated with von Mises yield criterion. The loading phenomenon was appreciated with the tear limit (TL). Finite element method was used. Results. Model (M) 1- scapula (S), clavicle (C), ACJ capsule, ACL and CCL complex. 13590 finite elements (FE) and 24529 nodes (n) were defined. M 2 - S+C+ACJ capsule+ ACL, CCL was incised (29679 FE, 50273 n). M 3 - S+C+CCL+ACJ capsule; ACL was incised (31690 FE, 52942 n). M 4 - S+C+ non-absorbable ultra-high molecular weight polyethylene double sutures. In M 1 , M 2 , M 3 - maximum TL is in the ligament. In M 4 - maximum TL at the connection of sutures with the bone. These results state that CCLPNAS can ensure stability and replace the damaged CCL. Thereby 62 patients with ACJ injuries Rockwood type III (31/50.0%), IV (23/37.1%) and V (8/12.9%) were treated surgically using CCLPNAS. Obtained resultsTaft score after 3 months: very good (13/21.0%), good (40/64.5%), satisfying (9/14.5%). Constant and Murley score: very good (20/32.3%), good (35/56.4%), satisfying (7/11.3%). Conclusion. Computer simulation using finite element method related that CCLPNAS can insure clavicle stability in its anatomical position.