ilvmНормативно-правовое регулирование в ветеринарииLegal regulation in veterinary medicine2782-6252SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2782-6252.2022.4.93ilvm-466Research ArticleХИРУРГИЯSURGERYАнализ устойчивости винтов под нагрузкой в телах шейных позвонков и их искусственных имитаторовAnalysis of screws stability under load in the bodies of cervical vertebrae and their artificial modelВилковыскийИ. Ф.VilkovyskyI. F.

канд.ветеринар.наук, доц.

PhD of Veterinary Sciences, Docent

ЯгниковС. А.YagnikovS. A.

д-р.ветеринар.наук, проф.

Dr.Habil. of Veterinary Sciences, Prof.

ВатниковЮ. А.VatnikovYu. A.

д-р.ветеринар.наук

Dr.Habil. of Veterinary Sciences

ГаврюшенкоН. С.GavryushenkoN. S.

д-р.техн.наук

Dr.Habil. of Technical Sciences

ФоминЛ. В.FominL. V.

канд.физ-мат.наук

PhD of Physical and Mathematical Sciences

Российский университет дружбы народовРоссияPeoples' Friendship University of RussiaRussian FederationИспытательная лаборатория медицинских изделий и материалов “НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова” Минздрава РФРоссияTesting laboratory of medical devices and materials of the Federal State Budgetary Institution “NMITs TO them. N.N. Priorov” of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian Federation202206012023049396Copyright © Вилковыский И.Ф., Ягников С.А., Ватников Ю.А., Гаврюшенко Н.С., Фомин Л.В., 20232023Вилковыский И.Ф., Ягников С.А., Ватников Ю.А., Гаврюшенко Н.С., Фомин Л.В.Vilkovysky I.F., Yagnikov S.A., Vatnikov Y.A., Gavryushenko N.S., Fomin L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ilvm.elpub.ru/jour/article/view/466

Устойчивость металлоконструкций является наиболее острым вопросом при проведении операций в области позвоночного столба, и в этой связи необходим поиск альтернативных моделей для изучения возможностей их применения. В основу работы положено определение начальных усилий, приводящих к смещению винта из своего исходного положения внутри позвонков и их имитаторов. В исследовании были использованы кадаверные позвонки, а также модели, выполненные на 3D-принтере из различных возобновляемых источников. Все образцы позвонков были проанализированы на способность устойчивой фиксации в них винтов посредством воздействия автоматизированной силы тяги. В результате было установлено, что синтетический материал, состоящий из термопластического полимера, полученного из кукурузного крахмала, показал наиболее близкие характеристики устойчивости (удержания) кортикальных винтов к позвонкам полученным из кадаверного материала. 

The stability of metal structures is the most acute issue during operations in the spinal column, and in this regard, it is necessary to search for alternative models to explore the possibilities of their application. The work is based on the determination of the initial forces leading to the displacement of the screw from its initial position inside the vertebrae and their simulators. The study used cadaver vertebrae as well as 3D printed models from various renewable sources. All vertebral samples were analyzed for the ability to securely fix screws in them by means of an automated traction force. As a result, it was found that the synthetic material, consisting of a thermoplastic polymer derived from corn starch, showed the closest stability (retention) characteristics of cortical screws to vertebrae obtained from cadaveric material.

собакикадаверный позвонокметаллоконструкциямоделированиеdogscadaver vertebrametal constructionmodelingReferencesAgnello K.A., Kapatkin A.S., Garcia T.C., Hayashi K., Welihozkiy A.T., Stover S.M. Intervertebral biomechanics of locking compression plate monocortical fixation of the canine cervical spine // Vet Surg. – 2010. - №39(8). – Р. 991-1000.Agnello K.A., Kapatkin A.S., Garcia T.C., Hayashi K., Welihozkiy A.T., Stover S.M. Intervertebral biomechanics of locking compression plate monocortical fixation of the canine cervical spine // Vet Surg. – 2010. - №39(8). – Р. 991-1000.D’Urso P.S., Askin G., Earwaker J.S., et al. Spinal Biomodeling // Spine. – 1999. - №24. – Р. 1247-1251.D’Urso P.S., Askin G., Earwaker J.S., et al. Spinal Biomodeling // Spine. – 1999. - №24. – Р. 1247-1251.Hermann A., Voumard B., Waschk M.A., Hettlich B.F., Forterre F. In Vitro Biomechanical Comparison of Four Different Ventral Surgical Procedures on the Canine Fourth-Fifth Cervical Vertebral Motion Unit // Vet Comp Orthop Traumatol. – 2018. - №31(6). – Р. 413-421.Hermann A., Voumard B., Waschk M.A., Hettlich B.F., Forterre F. In Vitro Biomechanical Comparison of Four Different Ventral Surgical Procedures on the Canine Fourth-Fifth Cervical Vertebral Motion Unit // Vet Comp Orthop Traumatol. – 2018. - №31(6). – Р. 413-421.Hofstetter M., Gédet P., Doherr M., Ferguson S.J., Forterre F. Biomechanical analysis of the threedimensional motion pattern of the canine cervical spine segment C4-C5 // Vet Surg. – 2009. - №38(1). – Р. 49-58.Hofstetter M., Gédet P., Doherr M., Ferguson S.J., Forterre F. Biomechanical analysis of the three-dimensional motion pattern of the canine cervical spine segment C4- C5 // Vet Surg. – 2009. - №38(1). – Р. 49-58.Izatt M.T., Thorpe P.L.P.J., Thompson R.G., et al. The use of physical biomodelling in complex spinal surgery // Eur Spine J. – 2007. - №16. – Р. 1507-1518.Izatt M.T., Thorpe P.L.P.J., Thompson R.G., et al. The use of physical biomodelling in complex spinal surgery // Eur Spine J. – 2007. - №16. – Р. 1507-1518.Lewchalermwong P., Suwanna N., Meij B.P.. Canine Vertebral Screw and Rod Fixation System: Design and Mechanical Testing // Vet Comp Orthop Traumatol. – 2018. - №31(2). – Р. 95-101.Lewchalermwong P., Suwanna N., Meij B.P.. Canine Vertebral Screw and Rod Fixation System: Design and Mechanical Testing // Vet Comp Orthop Traumatol. – 2018. - №31(2). – Р. 95-101.Vizcaíno Revés N., Bürki A., Ferguson S., Geissbühler U., Stahl C., Forterre F. Influence of partial lateral corpectomy with and without hemilaminectomy on canine thoracolumbar stability: a biomechanical study // Vet Surg. – 2012. - №41(2). – Р. 228-234.Vizcaíno Revés N., Bürki A., Ferguson S., Geissbühler U., Stahl C., Forterre F. Influence of partial lateral corpectomy with and without hemilaminectomy on canine thoracolumbar stability: a biomechanical study // Vet Surg. – 2012. - №41(2). – Р. 228-234.Waran V., Narayanan V., Karuppiah R., et al. Utility of multimaterial 3D printers in creating models with pathological entities to enhance the training experience of neurosurgeons // J Neurosurg. – 2014. - №120. – Р. 489-492.Waran V., Narayanan V., Karuppiah R., et al. Utility of multimaterial 3D printers in creating models with pathological entities to enhance the training experience of neurosurgeons // J Neurosurg. – 2014. - №120. – Р. 489-492.Wurm G., Tomancok B., Pogady P., et al. Cerebrovascular stereolithographic biomodeling for aneurysm surgery // J Neurosurg. - 2004. - №100. – Р. 139-145.Wurm G., Tomancok B., Pogady P., et al. Cerebrovascular stereolithographic biomodeling for aneurysm surgery // J Neurosurg. - 2004. - №100. – Р. 139-145.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.