Метою роботи було створення оптимальної тактики хірургічного лікування ускладнених та застарілих розривів ротаторної манжетки плеча. Для визначення поведінки структур плечового суглоба при ушкодженні m.supraspinatus або n.axillaris або plexus brachialis проведено напівнатурне біомеханічне моделювання плечового суглоба. У цьому методі ми аналізували поведінку структур судинно-нервового пучка плечового суглоба в наслідок тракційного зміщення голівки донизу на 25 %, 50% та 100 % від ії діаметру. На основі аксіальних сканів СКТ інтактного плечевого суглобу, отриманих на комп'ютерному томографі «Toshiba Activion 16», за допомогою програмного пакета «Mimics» в автоматичному та напівавтоматичному режимах відтворено просторову геометрію структур плечового суглоба. Засобами програмного пакета «SolidWorks» створено імітаційну 3-D модель плечового суглоба. До моделі додано м’якотканинні елементи – m.deltoieus та m.supraspinatus м’язи, судини та нерви, морфометричні та топографічні дані про яких отримані з кадаверного матеріалу. Розташування та співвідношення елементів моделі максимально наближено до реальних умов. Існуючі відхилення не вносили принципових розбіжностей та не впливали на результати розрахунків. Подальші розрахунки здійснювали методом СЕ, який дозволяє дослідити еволюцію процесу деформування під навантаженням елементів імітаційної моделі плеча, а саме – кісткової тканини, м’язів та нервів, з великими геометричними і фізично нелінійними властивостями матеріалів і змінними в часі зовнішніми впливами. Для проведення розрахунків НДС методом СЕ імітаційні моделі було імпортовано у програму «ANSYS». У розрахунках застосовували усереднені фізичні властивості біологічних тканин, які отримані з літературних джерел. Для порівняльного аналізу обирали найменше значення межі міцності тканин. У напівавтоматичному режимі згенеровано 3 варіанти СЕ моделі з дистальним зміщенням голівки плечової кістки на 25 %, 50 % та 100 % її діаметру, під дією маси верхньої кінцівки, що імітує виключення з роботи функції дельтоподібного м’яза. Моделі налічували в середньому 393 000 вузлів та 128 000 елементів. Для збільшення точності розрахунків сітка ущільнена в ділянках контакту та для елементів нервів. СЕ сітка представлена переважно тетраедричними елементами (Tetrahedrons), розмір яких на основній моделі не перевищує 2 мм, у місцях згущення 0,1 – 1 мм. В якості навантаження моделі прийнято дію перерахованої маси верхньої кінцівки для середньостатистичної людини масою 75 кг у положенні стоячи, з урахуванням мас-інерційних характеристик: плече – 2,7 %, передпліччя – 1,6 %, кисть – 0,6 %, сумарно – 4,9 %, від загальної маси тіла людини. Отже, до дистального кінця плечової кістки моделі прикладали зусилля 750Н х 0,049 = 36,75Н. У результатах отримали що дистальне переміщення голівки плечової кістки моделі на 25-100 % від її діаметру супроводжується спільними переміщеннями стуктур судинно-нервового сплетіння. Однак усі елементи сплетіння за рахунок анатомічного розташування, міжтканинного з’єднання та власних механічних властивостей переміщуються не рівномірно. При цьому n.musculocutaneus, fasciculus posterior plexus brachialis та n.ulnaris за показниками загальних переміщень (Total Deformation) мають найбільші значення – до 52,9 мм, 44,4 мм та 41,4 мм відповідно. Великі показники переміщень супроводжуються закономірним зростанням значень напружень та деформацій на окремих структурах судинно-нервового сплетіння моделі. Так, за показниками напружень, найбільшому впливу піддавалися n.radialis та a.axillaris, їх значення прогресовно зростали із збільшенням дистального зміщення голівки плечової кістки до 100 % її діаметру та виходили за межі міцності тканин. Поєднані дані показників напружень на елементах моделі для різних варіантів дистального зміщення голівки плечової кістки (25, 50 та 100 % діаметру). За показниками деформацій, найбільшому впливу піддавалися n.radialis та n.axillaris. Перевищуючи межі міцності у 2,5 разу, значення деформацій для n.radialis, вже при дистальному переміщенні голівки плечової кістки моделі на 25 %, прогресовно зростали із збільшенням дистального зміщення голівки плечової кістки до 100 %, сягаючи значень, які у 9 разів перевищують межі міцності нервової тканини. Значення деформацій для n.аxillaris, перебуваючи на межі міцності тканини при дистальному переміщенні голівки плечової кістки моделі на 50 %, прогресивно збільшувалися із збільшенням дистального зміщення голівки плечової кістки до 100 % її діаметру, сягаючи значень, які у 1,7 разів перевищують межі міцності нервової тканини.
