Computer modeling of mechanical behavior of the Ilizarov apparatus modified by Bagirov
- Authors: Lukina Y.S1,2, Bionyshev-Abramov L.L1, Sotin A.V3, Suvarly P.N4, Samborskij D.Y.1, Klokova A.N2, Bagirov A.B1,5,6
- Affiliations:
- Priorov National Research Center of Traumatology and Orthopedics
- D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia
- Perm National Research Polytechnic University
- Scientific Medicine Clinic LLC
- Moscow Aviation Institute (State Technical University)
- International Medical Association – BRICS Health University
- Issue: No 4 (2024)
- Pages: 18–33
- Section: ARTICLES
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/amcs/article/view/4569
- DOI: https://doi.org/10.15593/2499-9873/2024.4.02
- Cite item
Abstract
Full Text
2About the authors
Yu. S Lukina
Priorov National Research Center of Traumatology and Orthopedics; D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia
L. L Bionyshev-Abramov
Priorov National Research Center of Traumatology and Orthopedics
A. V Sotin
Perm National Research Polytechnic University
P. N Suvarly
Scientific Medicine Clinic LLC
D. Ya Samborskij
Priorov National Research Center of Traumatology and Orthopedics
A. N Klokova
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia
A. B Bagirov
Priorov National Research Center of Traumatology and Orthopedics; Moscow Aviation Institute (State Technical University); International Medical Association – BRICS Health University
References
- Fixation technique influences osteogenesis of comminuted fractures / L. Claes, U. Heitemeyer, G. Krischak, H. Braun, G. Hierholzer / Clin Orthop. – 1999. № 365. – P. 221–229.
- Аппарат внешней фиксации конструкции Г.А. Илизарова. Оценка клинической эффективности и безопасности (обзор литературы) / Ю.П. Солдатов, М.В. Стогов, Е.Н. Овчинников, А.В. Губин, Н.В. Городнова / Гений ортопедии. 2019. – № 4 (25). – С. 588–599. doi: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-588-599
- Ilizarov, G.A. The Apparatus: components and biomechanical principles of application / G.A. Ilizarov // Green S (Ed) Transosseus osteosynthesis. Theoretical and clinical aspects of the regeneration and growth of tissue. – Springer-Verlag Berlin, 1992. – P. 63–136.
- Fragomen, A.T. The Mechanics of External Fixation / A.T. Fragomen, S.R. Rozbruch // HSS Journal. – 2006. – Vol. 1, iss. 3. – P. 13–29. doi: 10.1007/s11420-006-9025-0
- Пичхадзе, И.М. Роль биомеханической концепции фиксации отломков при лечении последствий огнестрельных переломов костей конечностей / И.М. Пичхадзе, Л.М. Данелия, К.А. Ку¬зьменков // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. – 2010. – № 4. – С. 59–64.
- Axial movement and tibial fractures. A controlled randomized trial of treatment / J. Kenwright, J.B. Richardson, J.L. Cunningham, S.H. White, A.E. Goodship, M.A. Adams, J.H. Newman // J Bone Joint Surg Br. – 1991. – № 73. – P. 654–659.
- The role of rigid frame stiffness in the control of fracture healing. An experimental study / A.E. Goodship, P.E. Watkins, H.S. Rigby, J. Kenwright // J Biomech. – 1993. – № 26. – P. 1027–1035.
- Sarmiento, A. Fracture healing in rat femora as affected by functional weight-bearing / A. Sarmiento, J.F. Schaeffer, L. Beckerman // J. Bone Jt Surg Am. 1977. – Iss. 59. – P. 369–375.
- Klein, P The initial phase of fracture healing is specifically sensitive to mechanical conditions / P. Klein, H. Schell, F. Streitparth // J Orthop Res. – 2003. – Iss. 21. – P. 662–669.
- Yang, L. Stiffness characteristics and inter-fragmentary displacements with different hybrid external fixators / L. Yang, S. Nayagam, M. Saleh // Clinical Biomechanics. – 2003. – Vol. 2, iss. 18. – P. 166–172. doi: 10.1016/s0268-0033(02)00175-4
- Mitousoudis, A.S. A biomechanical analysis of the Ilizarov external fixator / A.S. Mitousoudis, E.A. Magnissalis, S.K. Kourkoulis // EPJ Web of Conferences. – 2010. – Iss. 6. – 21002. doi: 10.1051/epjconf/201006210
- Henderson, D.J. What are the biomechanical effects of half-pin and fine-wire configurations on fracture site movement in circular frames? / D.J. Henderson // Clinical Orthopaedics and Related Research. – 2016. – Vol. 474. – P. 1041–1049.
- Calhoun, J.H. Rigidity of half-pins for the Ilizarov external fixator / J.H. Calhoun // Bulletin (Hospital for Joint Diseases (New York, NY)). – 1992. – Vol. 52, iss. 1. – P. 21–26.
- Najim, A.A. Enhancing the Ilizarov Apparatus: Mechanical Stiffness / A.A. Najim, S.J. Hamandi, A. Alzubaidi // Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences. – 2024. – Vol. 27, iss. 1. – P. 25–31.
- Gasser, B. Stiffness characteristics of the circular Ilizarov device as opposed to conventional external fixators. / B. Gasser, B. Boman, D. Wyder, // J BiomechEng. – 1990. – Iss. 112. – P. 15–21.
- Bending stiffness of unilateral and bilateral fixator frames. / F. Behrens, W.D. Johnson, T.W. Koch, N. Kovacevic / Clin OrthopRelat Res. – 1983. – Iss. 178. – P. 103–110.
- Зедгенидзе, И.В. Характеристика систем аппаратов внешней фиксации, используемых при лечении диафизарных переломов длинных костей / И.В. Зедгенидзе, Л.Ю. Павлов // Сибирский медицинский журнал. – 2018. – № 1. – С. 38–42.
- Соломин, Л.Н. Биомеханическое обоснование количества соединительных стержней между опорами аппарата Г.А. Илизарова / Л.Н. Соломин, М.В. Андрианов, В.А. Назаров // Гений ортопедии. – 2006. – № 3. – С. 21–24.
- Исследование и сравнительная оценка показателей прочности фиксации отломков модели бедренной кости различными типами аппаратов внешней фиксации и накостных пластин / О.Н. Ямщиков, И.А. Норкин, С.А. Емельянов, Д.А. Марков // Вестник ТГУ. – 2014. – № 6 (19). – С. 1968–1970.
- Механические свойства систем кость-имплантат в условиях различных способов фиксации / Т.Б. Минасов, В.Л. Скрябин, А.В. Сотин, И.Б. Минасов, Р.А. Саубанов, А.А. Файзуллин, Р.М. Вахитов-Ковалевич // Российский журнал биомеханики. – 2020. – Т. 24, № 3. – С. 364–369.
- Биомеханическое обоснование чрескостной фиксации переломов бедренной кости / Д.А. Марков, К.К. Левченко, В.П. Морозов, О.А. Кауц, А.Г. Курманов, Р.К. Абдулнасыров, А.Г. Качатрян, А.Н. Перегородов, А.В. Мандров // Саратовский научно-меди¬цинский журнал. – 2009. – № 4 (5). С. 591–593.
- Соловцова, Л.А. Методика компьютерного исследования жесткости спице-стержне¬вых фиксирующих устройств / Л.А. Соловцова // Российский журнал биомеханики. – 2010. – № 1 (47). – С. 17–25.
- A Finite Element Study: Finding the Best Configuration between Unilateral, Hybrid, and Ilizarov in terms of Biomechanical Point of View. / A.U.A. Aziz, A.H.A. Wahab, R.A.A. Rahim, M.R.A. Kadir, M.H. Ramlee / Injury. – 2020. doi: 10.1016/j.injury.2020.08.001
- Su, P. Screw analysis, modeling and experiment on the mechanics of tibia orthopedic with the Ilizarov external fixator / P. Su // Micromachines. – 2022. – Vol. 13, iss. 6. – P. 932.
- Finite element modelling of the Ilizarov external fixation system / M. Watson, K.J. Mathias, N. Maffulli, D.W.L. Hukins, D.E.T. Shepherd // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine. – 2007. – Vol. 8, № 221. – P. 863–871. doi: 10.1243/09544119jeim225
- Mitousoudis, A.S. A biomechanical analysis of the Ilizarov external fixator / A.S. Mitousoudis, E.A. Magnissalis, S.K. Kourkoulis // EPJ Web of Conferences. – 2010. – Vol. 6. – 21002. doi: 10.1051/epjconf/201006210
- Toumanidou, T. A finite element model of the Ilizarov fixator system / T. Toumanidou, L.A. Spyrou, N. Aravas // 10th International Workshop on Biomedical Engineering. – 2011. doi: 10.1109/iwbe.2011.6079016
- Zamani, A.R. Theoretical and Finite Element Modeling of Fine Kirschner Wires in Ilizarov External Fixator / A.R. Zamani, S.O. Oyadiji // Journal of Medical Devices. – 2010. – Vol. 3, iss. 4. – 031001. doi: 10.1115/1.4001815
- Цискарашвили, А.В. Анализ основных элементов фиксации аппарата для внешнего остеосинтеза / А.В. Цискарашвили, А.В. Дудченко // Российский журнал биомеханики. – 2019. – № 3 (23). – С. 435–450. doi: 10.15593/RZhBiomeh/2019.3.09.
- Development of Knowledge-Based Engineering System for Structural Size Optimization of External Fixation Device / E. Mesic, N. Pervan, A.J. Muminovic, A. Muminovic, M. Colic // Appl. Sci. – 2021. – Vol. 11. – 10775. doi: 10.3390/app112210775
- Design, analysis and testing of an external fixation device manufactured from composite materials / Z. Padovec, P. Ruzicka, R. Sedlacek, M. Ruzicka // Applied and Computational Mechanics. – 2017. – Vol. 11. – P. 145–154. doi: 10.24132/acm.2017.398
- Biomechanical Performance Analysis of the Monolateral External Fixation Devices with Steel and Composite Material Frames under the Impact of Axial Load / N. Pervan, E. Mesic, A.J. Muminovic, M. Delic, E. Muratovic, M. Trobradovic, V. Hadziabdic // Appl. Sci. – 2022. – Vol. 12. – P. 722. doi: 10.3390/app12020722
- Математическое моделирование и опыт применения нового устройства при переломах костей голени / Цяо Гуанда, С.А. Лепехова, Н.В. Тишков, А.С. Бубнов // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2015. – Вып. 4.
- Kumar, D.B. Finite element analysis of external Ilizarov ring and hybrid fixators / D.B. Kumar, K.G. Muthurajan // Int. J. Sci. Res. 2014. – Vol. 3, iss. 2. – P. 76–78.
- Stress Distributions and Micromovement of Fragment Bone of Pilon Fracture Treated With External Fixator: A Finite Element Analysis / M.H. Ramlee, H.S. Gan, S.A. Daud, A. Abdul Wahab, M.R. Abdul Kadir // The Journal of Foot and Ankle Surgery. – 2020. – Vol. 4, № 59. – P. 664–672. doi: 10.1053/j.jfas.2019.09.006
- Эффективность модифицированных компоновок аппаратов наружной фиксации при устранении варусной деформации голеней / А.Б. Багиров, К.А. Лаймуна, Н.А. Шестерня, Б.Д. Алинагиев, П.Н. Суварлы // Клинические аспекты травматологии и ортопедии. – 2021. – № 2 – С. 50–59. doi: 10.24412/1819-1495-2021-2-50-59
Statistics
Views
Abstract - 29
PDF (Russian) - 6
Refbacks
- There are currently no refbacks.