Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ

НЕВРОЛОГИ, НЕЙРОХІРУРГИ, ЛІКАРІ ЗАГАЛЬНОЇ ПРАКТИКИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"Тrauma" Том 23, №3, 2022

Back to issue

Characteristics of the parameters of the cerclage wire in the reconstruction of pectus carinatum

Authors: Камінська М.О. (1), Дігтяр В.А. (1), Карпінський М.Ю. (2), Шульга Д.І. (3)
(1) — Дніпровський державний медичний університет, м. Дніпро, Україна
(2) — ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України», м. Харків, Україна
(3) — ПП «Лікарня Святого Луки», м. Кропивницький, Україна

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Атуальність. Одним із провідних методів реконструкції вродженої кілеподібної деформації грудної клітки є нерезекційна торакопластика. Для її здійснення використовується імплантована система, що складається з компресійної та 2 стабілізуючих пластин, які прикріплюються до неї і мають із боків 2 отвори, використовуються для кріплення до ребер дротяними швами, установлюються через невеликі бічні розрізи лише на рівні максимуму деформації. Але часто виникають ускладнення, пов’язані з порушенням стабільного з’єднання коригуючої пластини з ребрами внаслідок розриву ниток, прорізання дротяних швів через ребра. Мета: розрахувати необхідні параметри дроту як кріпильного матеріалу для стабільного з’єднання коригуючої пластини з ребрами при корекції деформації грудини. Матеріали та методи. Проведені розрахунки параметрів серкляжного кріплення для стабільного з’єднання коригуючої пластини з ребрами при корекції деформації грудини. За вхідних даних ми обрали коригуючі навантаження величиною від 150 до 600 Н із кроком 50 Н. Параметри серкляжного дроту обрали за даними фірми Aesculap, що виготовляє дріт діаметром від 0,3 до 1,2 мм. Марка сталі AISI 316L з межею міцності на розтягнення 505 МПа. Результати. Максимальне навантаження в 600 Н витримує петля з дроту, починаючи з діаметра 0,8 мм. Використання серкляжу менших діаметрів потребує його складання вчетверо та більше. Вирішити проблему межі міцності кісткової тканини можна шляхом накладання дроту у вигляді джгута зі щільним укладанням витків один до одного. При ширині джгута 6 мм та більше величини напружень, які виникають у кістковій тканині в місці їх контакту, не перевищують мінімального значення межі міцності кісткової тканини ребер. Оскільки накладання джгута мінімальної ширини 6 мм із максимально товстого дроту діаметром 1,2 мм потребує виконання 5 витків, це може бути дуже незручною процедурою під час оперативного втручання. З точки зору біомеханіки виконання реконструкції кілеподібної деформації грудної клітки супроводжується складною багатовекторною дією різноманітних факторів, а саме величини коригуючої сили, ригідності самої деформації, анатомічних розмірів ребер, щільності кісткової тканини пацієнта — усе це впливає на величину рівнодіючої коригуючої сили та зумовлює ефект корекції. Висновки. Петля з одиночного дроту будь-якого діаметра може витримати максимальне коригуюче навантаження 600 Н тільки при використанні дроту діаметром 0,9 мм і більше. Для забезпечення стабільної фіксації коригуючої пластини, при максимальному коригуючому навантаженні 600 Н і допустимому напруженні ребер 9,81 МПа, необхідно накладати джгут із серкляжного дроту мінімальної ширини 6 мм. У той же час як альтернативу можна використовувати кріпильну стрічку з параметрами ширини і товщини 6 та 0,3 мм відповідно.

Background. One of the leading methods for the reconstruction of congenital pectus carinatum is non-resection thoracoplasty. An implanted system is used for it, consisting of a compression plate and 2 stabilizing plates, which are attached to it and have 2 holes on the sides, are used for fastening to the ribs with wire sutures, and is installed through small side incisions only at the level of maximum deformation. But often there are complications related to the violation of the stable connection between the corrective plate and the ribs due to the breakage of the threads, the cutting of the wire seams through the ribs. The purpose was to calculate the necessary parameters of the wire as a fastening material for a stable connection of the corrective plate with the ribs when managing sternum deformity. Materials and methods. Calculations of the parameters of the cerclage wires for the stable connection between the corrective plate and the ribs during the correction of sternum deformity were carried out. According to the input data, we chose corrective loads ranging from 150 to 600 N, with an interval of 50 N. The parameters of the cerclage wire were chosen according to the data of the Aesculap company, which manufactures wire with a diameter of 0.3 to 1.2 mm. AISI 316L steel with a tensile strength of 505 MPa was used. Results. A loop made of wire with a diameter of not less than 0.8 mm can withstand a maximum load of 600 N. The use of a cerclage with smaller diameters requires folding it four time or more. It is possible to solve the problem of stress limit of bone tissue by applying a wire in the form of a tourniquet with a dense laying of loops to each other. When the width of the tourniquet is 6 mm or more, the amount of stress that occurs in the bone tissue at the point of their contact does not exceed the minimum value of the stress limit of the bone tissue of the ribs. Since applying a tourniquet with a minimum width of 6 mm that is made of a maximally thick wire with a diame-ter of 1.2 mm requires 5 loops, this can be a very uncomfortable procedure during surgery. From the point of view of biomechanics, the reconstruction of pectus carinatum is accompanied by a complex multi-vector effect of various factors, namely the magnitude of the corrective force, the rigidity of the deformation itself, the anatomical dimensions of the ribs, the density of the patient’s bone tissue — all this influences the magnitude of the resultant corrective force and determines the effect of the correction. Conclusions. A single wire loop of any diameter can withstand a maximum corrective load of 600 N, only when using a wire with a diameter of 0.9 mm or more. To ensure stable fixation of the corrective plate, with a maximum corrective load of 600 N and a permissible stress of the ribs of 9.81 MPa, it is necessary to apply a tourniquet made of a cerclage wire with a minimum width of 6 mm. At the same time, as an alternative, you can use a fastening tape with width and thickness parameters of 6 and 0.3 mm, respectively.


Keywords

грудина; кілеподібна деформація; корекція; кріплення; межа міцності

sternum; pectus carinatum; correction; fastening; stress limit


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Abramson H. A minimally invasive technique to repair pectus carinatum. Preliminary report. Arch. Bronconeumol. 2005 Jun. 41(6). 349-51.
2. Kocher G., Gioutsos K., Nguyen T.L., Sesia S. Minimally invasive repair of pectus carinatum using the Abramson technique. Multimed. Man. Cardiothorac. Surg. 2021 Dec 6. 2021. doi: 10.1510/mmcts.2021.082.
3. Yuksel M., Lacin T., Ermerak N.О., Sirzai E.Y., Sayan B. Minimally Invasive Repair of Pectus Carinatum. Ann. Thorac. Surg. 2018 Mar. 105(3). 915-923. doi: 10.1016/j.athoracsur.2017.10.003. 
4. Abramson H., Aragone X., Blanco J.В., Ciano A., Abramson L. Minimally invasive repair of pectus carinatum and how to deal with complications. J. Vis. Surg. 2016 Mar 23. 2. 64. doi: 10.21037/jovs.2016.03.11. 
5. Cohee A.S., Lin J.R., Frantz F.W. et al. Staged management of pectus carinatum. J. Pediatr. Surg. 2013. 48. 315-20. https://doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2012.11.008.
6. Katrancioglu O., Akkas Y., Karadayi S., Sahin E., Kaptanoğlu M. Is the Abramson technique effective in pectus carinatum repair? Asian J. Surg. 2018 Jan. 41(1). 73-76. doi: 10.1016/j.asjsur.2016.09.008. 
7. Muntean A., Stoica I., Saxena A.K. Pigeon chest: comparative analysis of surgical techniques in minimal access repair of pectus carinatum (MARPC). World J. Pediatr. 2018 Feb. 14(1). 18-25. doi: 10.1007/s12519-018-0121-2.
8. Дігтяр В.А., Камінська М.О., Карпінський М.Ю., Карпінська О.Д. Значення механічних властивостей пластини в разі торакопластики вродженої лійкоподібної деформації грудної клітки. Ортопедия, травматология и протезирование. 2021. 1. 18-22. DOI: 10.15674/0030-59872021118-22.
9. Дігтяр В.А., Камінська М.О., Яресько О.В. Математичний розрахунок та значення коефіцієнта відновлення форми грудної клітки при плануванні торакопластики вродженої лійкоподібної деформації грудної клітки. Травма. 2021. 1. 45-51. DOI: 10.22141/1608-1706.1.22.2021.226408.
10. Березовский В.А., Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека: справочник. К.: Наукова думка, 1990. 224 с.
11. Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 2000. 560 с.

Back to issue