Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального наукового завдання травматології та ортопедії – покращити функціональні результати лікування пацієнтів із багатофрагментарними переломами проксимального відділу плечової кістки шляхом вдосконалення методики однополюсного ендопротезування плечового суглоба. Для вирішення поставленої задачі було проведено клінічне обстеження 83 пацієнтів, яким проводилось ендопротезування плечового суглоба, причиною якого були багатофрагментарні переломи плечової кістки та їх наслідки. Контрольні огляди обстеженим хворим з оцінкою ефективності оперативного лікування проводились через 3 та 12 місяців після оперативного втручання зa двома шкaлaми Constant Shoulder Score та ASES. Хворі були поділені на три групи відповідно до методик лікування: група 1 контроль: хворі без зміщення горбків, які лікувалися за допомогою традиційної методики лікування (31 пацієнт); група 2 контроль: хворі зі зміщення горбків, які лікувалися за допомогою традиційної методики лікування (32 пацієнта: 10 хворих – superior від норм. положення, у 6 хворих – inferior від норм. положення, у 9 хворих – anterior від норм. положення, у 7 хворих – posterior від норм. положення); група дослідна: хворі зі зміщенням горбків, які лікувалися за допомогою розробленої методики лікування (20 пацієнтів). Проведене клінічне дослідження 63 хворих контрольних груп довело що розташування великого горбка впливає на приріст функції та ефективність ендопротезування плечового суглоба згідно сучасних класифікацій CMS та ASES. При виконанні ендопротезування плечового суглоба треба робити реінсерцію великого горбка максимально точно в точці його анатомічного розташування. Зміщення великого горбка anterior чи posterior від норми статистично достовірно (р ≤ 0,01) знижує приріст показників об’єму руху, сили м’язів плечового поясу та побутової активності прооперованих хворих. Засобами програмного пакету Solid Works побудована імітаційна 3D модель плечового суглоба для створення якої застосовували анатомічні та антропометричні дані, максимально наближені до реальних. Модель складалась з елементів – лопатки, хряща суглобової западини з хрящовою губою, плечової кістки, хряща голівки плечової кістки, а також м’язів: m. supraspinatus, m.infraspinatus, m.subscapularis та m.teres min. Для оптимізації та спрощення розрахунків м’язи замінено на стандартні елементи ANSYS, задавши відповідні властивості, а саме жорсткість, яка характерна для пружин. Побудовані 3D моделі плечового суглоба було імпортовано у середовище ANSYS. Подальші розрахунки напружено-деформованого стану (НДС) моделі здійснювали у програмному пакеті ANSYS методом скінченних елементів (СЕ). У розрахунках застосовували фізичні властивості кісткової та хрящової тканини, які отримані з літературних джерел. На наступному етапі проведено дослідження напружено-деформованого стану моделі плечового суглоба в умовах ендопротезування голівки плечової кістки. Для чого в створеній моделі плечового суглоба змінено фізичні властивості саме голівки плечової кістки, без зміни її геометрії. Плечова кістка замінена стальним ендопротезом протезом з медичної сталі 12Х18Н10Т з відповідними механічними властивостями. Оцінку НДС проводили на елементах моделі, що складають плечовий суглоб, а саме на хрящовій та кістковій тканині гленоідальної западини, а також на поверхні ендопротезу голівки плечової кістки, в ділянках контакту суглобових поверхонь. Аналіз напружень за Мізисом та загальних переміщень (Total Deformation) здійснювали для моделі в цілому, а також окремо для елементів моделі один відносно одного, для чого задавали додаткові осі координат відносно яких визначали переміщення в кожній із площин. Проведені біомеханічні дослідження з 5 різних положеннях великого горбка плечової кістки. Проведені біомеханічні дослідження доводять, що найбільші напруження та деформація, що може призвести до нестабільності ендопротезу плечового суглоба спостерігається при розміщенні великого горбка anterior та posterior від норми. На базі проведених клінічних та біомеханічних досліджень та даних літературних джерел розроблена схема диференційованого лікування хворих із багатофрагментарними переломами проксимального відділу плечової кістки. Вона впроваджена на 20 пацієнтах дослідної групи. Ефективність запропонованого лікування перевірено шкaлaми Constant Shoulder Score та ASES через 3 та 12 місяців після оперативного втручання. Визначено, що впровадження запропонованого лікування дозволило збільшити кількість добрих та відмінних результатів лікування на 23,8 % на шкалою АSES та 43,8 % за шкалою CMS. Після проведення реабілітаційних заходів (через 12 місяців) різниця склала 43,7 % шкалою АSES та 43,8 % за шкалою СМS. Дані отримані в результаті дослідження є статистично оброблені та достовірні (р < 0,01).
