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Influence du nombre de trous dans l’ostéotomie tibiale par ouverture interne sur la biomécanique du genou à l’aide d’une analyse par éléments finis - 08/05/21

The influence of the number of holes in the open wedge high tibial osteotomy on knee biomechanics using finite element analysis

Doi : 10.1016/j.rcot.2021.03.011 
Kyoung-Tak Kang a, Yong-Gon Koh b, Jin-Ah Lee a, Jae Jung Lee b, Paul Shinil Kim c, Sae Kwang Kwon b,
a Department of mechanical engineering, Yonsei University, 50, Yonsei-ro, Seodaemun-gu, 03722 Seoul, Republic of Korea 
b Department of orthopaedic surgery, Joint reconstruction centre, Yonsei Sarang Hospital, 10, Hyoryeong-ro, Seocho-gu, 06698 Seoul, Republic of Korea 
c Department of orthopaedic surgery, the Bone hospital, 67, Dongjak-daero, Dongjak-gu, 07014 Seoul, Republic of Korea 

Auteur correspondant.
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Saturday 08 May 2021
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

Background

The most significant differences of high tibial osteotomy (HTO) were found in terms of plate length, and this was related to number of holes distal region of the plate below wedge. The purpose of this study is to evaluate the biomechanical effects of three different designs medial opening wedge plates.

Hypothesis

The design of the HTO plate influenced the outcome of the biomechanics.

Methods

The HTO model was simulated using finite element (FE) model. This FE investigation included three types of loading conditions corresponding to the loads used in the experimental study for model validation and model predictions for clinically relevant loading scenarios. The average stress and contact stress were evaluated.

Results

The highest average stress was observed in the TomoFix. Conversely, the stress on the bone declined in the order of Puddu, Maxi and TomoFix plates. The micromotion in the wedge displayed a similar trend to the stress on bone. The highest and lowest contact stresses on the medial meniscus were observed in the Puddu and TomoFix plate, respectively. However, an opposite trend was observed in the lateral meniscus. The contact stress on medial and lateral menisci decreased and increased, respectively, in all three different plates when compared to those in the intact model.

Discussion

The TomoFix plate exhibited the highest stability relative to the micromotions of the wedge. However, in terms of the stress on the bone and plates, a stress-shielding effect could exist in the TomoFix plate. Additionally, the contact stress on the articular surface suggested that a complicated relationship could exist with respect to the plate design.

Level of evidence

IV.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : High tibial osteotomy, HTO plate design, Finite element analysis

Abbreviations : ATT, CT, FE, HTO, MRI, OA, PTT, 3D



 Cet article peut être consulté in extenso dans la version anglaise de la revue Orthopaedics & Traumatology : Surgery & Research sur Science Direct (sciencedirect.com) en utilisant le DOI ci-dessus.


© 2021  Publié par Elsevier Masson SAS.
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