Биомеханический анализ заживления переломов дистального радиуса (Greenstick)

Переломы дистального отдела лучевой кости являются распространенными переломами и широко распространены, особенно у детей, из-за незрелости скелета. Они могут проявляться как переломы зеленой палочки; из-за падения на вытянутую руку во время спортивных мероприятий.

Этот тип перелома вызывает деформацию и угол наклона кортикального слоя кости, в то время как другая сторона остается неповрежденной из-за более высокой доли коллагена и гибкости в незрелых костях, что делает их более склонными к изгибу, а не к полному разрушению.

Биомеханическая среда играет доминирующую роль в процессе заживления переломов.

Он контролирует коммуникационную сеть биологических тканей и запускает сложный процесс пролиферации.

Эта механическая нагрузка возникает в результате сокращения мышц вдоль оси кости, что улучшает процесс заживления и ускоряет более раннее возвращение к нагрузке.

Аналогичным образом, электрическая стимуляция играет важную роль в ускорении заживления костей. Он усиливает процесс миграции и пролиферации клеток, увеличивает минерализацию и активацию остеогенных генов. Костные минералы могут генерировать электромеханические сигналы посредством эффекта флексоэлектричества, который они поляризуют в ответ на силу изгибающего напряжения.

Хотя метод конечных элементов является передовой техникой и многообещающей областью моделирования механических свойств и прогнозирования биомеханического поведения биологических структур, ни одно из предыдущих исследований не использовало преимущества одновременно флексоэлектричества и механических принципов для моделирования и прогнозирования процесса заживления в конкретном случае.

ГИПОТЕЗЫ:

H0: Сила изгиба плечелучевой мышцы и флексоэлектрический эффект не окажут существенного влияния на деформацию перелома зеленой палочки дистальной лучевой кости.

МЕТОДОЛОГИЯ

1. Исследование носит аналитический характер и будет проводиться методом (анализ методом конечных элементов) со следующими этапами:

   • Моделирование перелома лучевой кости с углом ≤ 15 градусов.
   • Моделирование деформации и смещения места перелома с помощью компьютерных математических уравнений с применением силы плечелучевой мышцы в пределах 10-40 Н и электрического заряда.
2. Проверка результатов компьютерного моделирования путем экспериментального исследования «случай-контроль» со следующими этапами.

Участники:

Ребенок А: Ребенок будет получать упражнения на активное сгибание локтей с помощью электротерапии. Ребенок Б: Ребенку будет назначено консервативное лечение только с использованием корсета.

Инструментарий, используемый в лечении:

Чрескожная электрическая стимуляция нервов (ЧЭНС) — это форма электротерапии, обычно используемая в физиотерапии для облегчения боли. Настройка будет настроена на синусоидальную волну частотой 2 ± 0,4 Гц, ширина импульса обычно устанавливается в пределах 50–200 микросекунд, а продолжительность каждого сеанса составляет 20–30 минут.

После сеанса электротерапии будут применяться упражнения на активное сгибание локтя с помощью предплечья в нейтральном положении с повторением 3 × 15 для повышения роли горизонтальных компонентов силы плечелучевой мышцы.