Finite element analysis of the strain distribution in the humeral head tubercles during abduction: comparison of young and osteoporotic bone

Clavert, P; Zérah, Michel; Krier, Joël; Mille, Pierre; Kempf, Jean; Kahn, J.-L.

doi:10.1007/s00276-006-0140-x

Cited by 35 publications

(22 citation statements)

References 21 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Biomechanical studies have demonstrated a greater com- MSS medial support screw pressive stress on the medial region than on the lateral during normal shoulder motion [20,21]. Continuous varus stress of the rotator cuff may result in varus displacement of the humeral head and collapse of the articular surface during early rehabilitation, when the fracture fails to achieve anatomical reduction.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

The clinical benefit of medial support screws in locking plating of proximal humerus fractures: a prospective randomized study

Zhang

Zheng

Wang

et al. 2011

International Orthopaedics (SICOT)

120

View full text Add to dashboard Cite

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

The clinical benefit of medial support screws in locking plating of proximal humerus fractures: a prospective randomized study

Zhang

Zheng

Wang

et al. 2011

International Orthopaedics (SICOT)

120

View full text Add to dashboard Cite

“…Фізико-механічні властивості біологічних тканин, що застосовувались у моделях, отримані з літературних джерел [4,5,7] (табл. 1).…”

Section: ìàòåð³àëè òà ìåòîäèunclassified

Сравнительный Анализ Изменений Напряженно-Деформированного Состояния На Хряще Головки Плечевой Кости В Условиях Разных Типов Повреждения Суставной Губы Лопатки

Lazarev¹,

Lomko²,

Страфун³

et al. 2021

TRAUMA

View full text Add to dashboard Cite

Актуальность. Повреждение суставной губы лопатки является довольно распространенной проблемой плечевого сустава. Локализация в области задней порции суставной губы в зависимости от типа ее повреждения значительно увеличивает нагрузку на суставной хрящ, что приводит к развитию и прогрессированию дегенеративных изменений в плечевом суставе, ускорению развития артроза и реализации задней нестабильности плеча. Такая ситуация нацеливает хирурга на определение тактики оперативного вмешательства, направленной на разгрузку поврежденного участка и устранение биомеханического дисбаланса. Цель. Изучение клинически значимых повреждений суставной губы лопатки в за- висимости от типа ее повреждения на основе биомеханического анализа изменений напряженно-деформированного состояния (НДС) хряща головки плечевой кости и обоснование тактики лечения этих повреждений. Материалы и методы. Расчеты НДС элементов плечевого сустава проведены методом конечных элементов. На основе СКТ-сканов интактного плечевого сустава с помощью программного пакета Mimics воссоздана пространственная геометрия плечевого сустава. Средствами Solid Works созданы имитационные компьютерные 3D-модели интактного плечевого сустава и сустава с тремя типами повреждений суставной губы. Показатели НДС регистрировали на структурах плечевого сустава при различных значениях угла отведения и ротации плечевой кости (нейтральное, отведение верхней конечности на 0–20–40–60°, внутренняя ротация 0–20–40° и комбинация этих движений). Критериями оценки НДС были контактные напряжения по Мизису и максимальные деформации. Результаты. Все типы повреждений суставной губы, при различных положениях конечности в плечевом суставе, приводят к значительному увеличению показателей напряжений и деформаций в контактной зоне. В нейтральном положении конечности повреждение суставной губы I типа вызывает увеличение напряжений на головке на 20 %, II типа — на 260 %, III типа — на 50 % по сравнению с интактной моделью. В положении отведения конечности до угла 60° и внутренней ротации 40° повреждение суставной губы I типа вызывает увеличение напряжений на головке на 23 %, II типа — на 43 %, III типа— на 7 % по сравнению с интактной моделью. Максимальные значения НДС на элементах плечевого сустава (суставная губа, головка плечевой кости) наблюдаются в положении отведения конечности 60° и внутренней ротации 40°. В условиях повреждения суставной губы II типа отмечается экстремальный рост показателей напряжений во всех положениях в плечевом суставе, как на самой суставной губе (в 30 раз), так и на головке плечевой кости (в 2,7 раза). Наимень-ший рост НДС на элементах плечевого сустава наблюдается в условиях повреждения суставной губы III типа. Выводы. Выявлено, что наибольший дисбаланс стабилизирующих структур плечевого сустава возникает при отслойке суставной губы и становится критическим при его комбинации с разрывом, тогда как сам по себе изолированный разрыв не приводит к критическим изменениям значений напряжений и деформаций на структурах плечевого сустава. Целесообразно проводить фиксацию отслоившегося участка суставной губы при выявлении этой патологии во время артроскопического вмешательства, что позволит сбалансировать показатели напряжений и деформаций на структурах плечевого сустава при осуществлении наиболее типичных движений. Эта процедура позволит избежать раннего развития артроза и задней нестабильности плечевого сустава.

show abstract

“…Es ampliamente aceptado considerar como isotrópicos el tejido cortical y esponjoso para caracterizar el comportamiento mecánico del hueso, aunque en realidad no lo son. Lo anterior permite simplificar el modelado del sistema, reduciendo considerablemente el tiempo de cómputo para la obtención de la respuesta a estudiar [29,39,41,42,43,44,45]. CLAVERT et al [44] identificaron el módulo de elasticidad obtenido a través de la experimentación con tejido cortical y esponjoso del extremo superior del húmero para hueso sano y con osteoporosis, ambos considerados como materiales isotrópicos.…”

Section: Mallado Y Propiedades De Los Materialesunclassified

Análisis de los elementos principales en el diseño de placas de bloqueo en una fractura de 2-partes del cuello quirúrgico del húmero utilizando MEF y análisis estadístico

Mendoza-Muñoz¹,

González-Ángeles²,

Jacobo-Galicia³

et al. 2018

Matéria (Rio J.)

View full text Add to dashboard Cite

RESUMEN Un gran número de fracturas de húmero proximal están siendo tratadas con osteosíntesis. Sin embargo, la pérdida de reducción sigue siendo un problema grave, lo que lleva al recorte de tornillo en la articulación humeral y la reoperación. De acuerdo con la teoría del strain interfragmentario, se debe considerar el equilibrio entre una fijación flexible, que estimula la formación de callos, y una fijación inestable, que conduce al fallo del implante. Los principales elementos implicados en este caso son las condiciones fisiológicas de carga, la configuración de los tornillos de soporte, el material del implante y la calidad ósea. El objetivo de esta investigación es detectar la influencia de los elementos anteriores para formular una escena positiva que minimice el riesgo de fracaso. Se utilizó un diseño de experimentos de tipo factorial en combinación con el uso del método de elementos finitos para dar lugar a la recogida de datos. Las condiciones de carga asemejan a: “sostener un peso muerto” (tensión), “levantar frontalmente un peso muerto” (flexión) y torsión. Los resultados sugirieron que el material del implante es el elemento con mayor influencia y contribuye a estabilizar la fijación de la fractura, siguiendo la configuración de soporte. La práctica de incluir un soporte medial con tornillos calcar en diferentes calidades de tejido óseo ofrece una rigidez favorable que aquellos que no los utilizan. Esta afirmación es apoyada por resultados de informes publicados recientemente. Además, el soporte medial reduce el strain en la interfaz hueso-implante. Aunque estos resultados mostraron una evaluación demasiado moderada por el uso de un modelo isotrópico, son eficaces para conocer los elementos biomecánicos y su influencia para describir una tendencia de comportamiento y crear una base para futuros estudios. Además, el tiempo de cálculo disminuyó considerablemente.

show abstract

Finite element analysis of the strain distribution in the humeral head tubercles during abduction: comparison of young and osteoporotic bone

Abstract: Observing the simulation results led understanding of the pathology of certain fractures of the proximal end of the humerus. This study also helped explain why certain types of osteosynthesis fail due to tubercles reconstruction failures.

Cited by 35 publications

References 21 publications

The clinical benefit of medial support screws in locking plating of proximal humerus fractures: a prospective randomized study

The clinical benefit of medial support screws in locking plating of proximal humerus fractures: a prospective randomized study

Сравнительный Анализ Изменений Напряженно-Деформированного Состояния На Хряще Головки Плечевой Кости В Условиях Разных Типов Повреждения Суставной Губы Лопатки

Análisis de los elementos principales en el diseño de placas de bloqueo en una fractura de 2-partes del cuello quirúrgico del húmero utilizando MEF y análisis estadístico

Contact Info

Product

Resources

About