автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Комплексная диагностика параметров нагружения конечности на аппаратах внешней фиксации

кандидата технических наук
Шуц, Борис Семенович
город
Томск
год
2002
специальность ВАК РФ
05.11.17
цена
450 рублей
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Комплексная диагностика параметров нагружения конечности на аппаратах внешней фиксации»

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Шуц, Борис Семенович

Введение.

Глава 1. Система «аппарат внешней фиксации - сегмент конечности» как объект приборного исследования

1.1. Биомеханические особенности работы аппарата Илизарова.

1.2. Измерение перемещений и усилий в конечности, нагружаемой аппаратом.

1.3. Компьютеризация аппаратов внешней фиксации -направление развития техники.

1.4. Пути построения аппаратно-программного комплекса (АПК). Цели и задачи исследований.

Глава 2. Критерии и принципы построения аппаратной части АПК.

2.1. Концепция построения производных БМПН на основе измеренных усилий и перемещений.

2.2. Анализ условий корректного измерения усилий и перемещений на аппарате.

2.3. Конструктивно-технологические требования к аппарату и датчикам. Примеры практического исполнения.

2.4. Измерительная система АПК.

Глава 3. Основные программные компоненты АПК CTS и принципы их построения.

3.1. Структура и состав программного обеспечения CTS.

3.2. Организация подготовки данных.

3.2.1. Анкета «Пациент».

3.2.2. Анкета «Аппарат».

3.2.3. Анкета описания взаимного положения костных фрагментов и аппарата.

3.3. Организация «Информационного монитора».

3.3.1. Типовой сеанс нагружения конечности.

3.3.2. Тестовые диагностические процедуры.

3.3.3. Архивация результатов нагружения.

3.4. Математическая интерпретация процессов нагружения конечности аппаратом.

3.4.1. Соотношение между усилиями и перемещениями на датчиках и гайках управления.

3.4.2. Взаимное смещение костных фрагментов в процессе перемещения оппозитных блоков колец аппарата.

3.4.3. Учет деформаций элементов аппарата.

3.4.4. Оценка текущей жесткости регенерата.

Глава 4. Разработка приемов аттестации пользовательских функций АПК и пути обеспечения метрологической надежности.

4.1. Выбор аттестационных параметров АПК и технических средств аттестации в лабораторных условиях.

4.2. Основные критерии обеспечения надежности работы датчиков.

4.3. Аппаратно-программные приемы обеспечения метрологической надежности АПК.

Введение 2002 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Шуц, Борис Семенович

Актуальность темы. Биологическая костная ткань обладает замечательным свойством (называемым остеогенез) восстановления массива кости при его разрушении (разделении) или даже удлинения первоначального размера любого сегмента конечности, что используется в реконструктивной ортопедии для лечения переломов, исправления деформаций и удлинения конечностей.

Соединенные после разрушения части костного сегмента образуют в зоне контакта мягкую прослойку - регенерат, жесткость которого в статическом состоянии изменяется во времени практически от нуля и до уровня жесткости здоровой кости (рис. 1, кривая 1). Базируясь на многочисленных публикациях по вопросу консолидации костных фрагментов, можно представить модель этого процесса в виде изменения жесткости Е зоны консолидации (рис. 1).

Если в какой-то момент времени tj, t2, . начать принудительное растяжение (дистракцию) регенерата с текущей жесткостью Е], то, в зависимости от темпа дистракции, жесткость может изменяться в соответствии с кривыми 2,3,4 и т.д. Причем t ее поведение будет зависеть как от момента начала дистракции, так и от индивидуальных физиологических особенностей пациента.

Таким образом, чтобы добиться, например, нужного удлинения конечности, избежав либо незапланиtj t2 t3

Рис. 1. Жесткость кости:

Ек — жесткость здоровой кости; Е}-Е3 - жесткость регенерата в моменты времени trt3\ ti-t3 - моменты начала дистракции ; 1 - жесткость в статическом состоянии; 2-4 - жесткость при дистракции. рованно раннюю консолидацию при недостаточном темпе дистракции, либо разрыв зоны стыка при чрезмерном темпе, необходимо контролировать текущую жесткость регенерата и функцию ее роста.

Отсюда вытекает необходимость контроля усилий и взаимных перемещений костных фрагментов как параметров жесткости, в то время как современные клинические технологии внешнего аппаратного управления процессом остеогенеза (называемые внеочаговым остеосинтезом) контролируют лишь величину взаимного смещения фрагментов, и, в связи с этим, не только не имеют средств оптимизации процесса, но и очень часто создают серьезные и неразрешимые проблемы реконструкции конечности.

Другая проблема вызвана трудностями качественной коррекции положения костных фрагментов в процессе остеогенеза в связи с несовершенством аппаратов внешней фиксации.

В настоящее время развитие аппаратов для лечения переломов и реконструкции конечностей, главным образом, направлено на совершенствование конструктивных форм и функций механической части аппаратов. Это легко просматривается из каталогов таких известных фирм - производителей медицинской техники, как ZIMMER, FIXANO, SMITH&NEPHEW ORTHOPAEDICS и др.

Работа травматологов-ортопедов с этими устройствами базируется на высокой квалификации, опыте или даже интуиции, которые можно получить лишь в результате длительной практики. И даже у опытных специалистов нередко встречаются ошибки, приводящие к неточной репозиции и коррекции положения фрагментов кости, появлению ложных суставов и т.д. Восстановить природную геометрию (т.е. математически точно) и работоспособность конечности при лечении с помощью существующего оборудования шансов весьма мало.

Выходом из создавшегося положения может быть существенное упрощение работы с существующими аппаратами, базирующееся на качественном переходе от субъективного управления аппаратом к объективному анализу и принятию решений на основе измеренной информации, отражающей процесс лечения.

Наиболее перспективным аппаратом для оборудования измерительными средствами является аппарат внешней фиксации кольцевого типа, широко известный как аппарат Илизарова. Индивидуализация лечения методом Илизарова требует контроля усилий компрессии (сжатия) и дистракции параллельно с контролем смещения костных фрагментов, зафиксированных в аппарате. Управление аппаратом Илизарова сопряжено с решением задач пространственной геометрии, что целесообразно передать в функции компьютера.

Немногочисленные работы исследователей по созданию устройств для измерения усилий компрессии и дистракции, к сожалению, не трансформировались из стадии научных интересов в законченные системы для конвенционального использования. Главная причина такого положения - недостаточность методологических, технических и конструктивных проработок.

Таким образом, весьма актуальными являются исследования по широкому кругу вопросов, связанных с оснащением конвенциональных аппаратов внешней фиксации измерительно-вычислительными средствами и адаптации измеренных и производных расчетных величин к принятым в рутинной практике врача информационным массивам.

Решение этих вопросов составляет основу для создания инструмента нового класса - аппаратно-программного комплекса (АПК), предоставляющего ортопеду-травматологу достаточный для объективного метода лечения объем сведений о состоянии системы аппарат-конечность.

Цель работы - создание методико-конструктивной базы для перехода от субъективной однопараметрической технологии внеоча-гового остеосинтеза к объективной двухпараметрической и построения нового класса аппаратов внешней фиксации со средствами авто7 матизированного контроля параметров нагружения конечности.

Задачи исследования:

1. По результатам анализа биомеханического состояния зоны регенерата в процессе остеогенеза сформировать условия, необходимые для оптимального его течения, и требования к медицинскому устройству для решения задачи оптимального лечения.

2. На базе исследования кинематики типового аппарата Илизарова установить причины грубых ошибок измерения усилий нагружения конечности различными исследователями.

3. Для рутинных работ в клинических условиях определить условия корректных измерений усилий и перемещений костных фрагментов, зафиксированных в аппарате Илизарова.

4. Разработать конструктивный пример датчика усилий и датчика перемещений для их адаптации на модифицированном аппарате Илизарова.

5. Разработать конструктивный пример (макет) модификации типового аппарата Илизарова, оборудованного системой измерительных средств.

6. Разработать (выделить) комплект вторичной (т.е. производной от измеренной) информации, наиболее полно отражающей биомеханическое состояние конечности и аппарата.

7. Создать программный интерфейс визуализации и управления процессом лечения, специализированный для области применения и удовлетворяющий сложившимся требованиям врачей-ортопедов.

Методы исследований. В экспериментальной части работы использовались методы измерения деформаций тензометрическими приборами и методы измерения перемещений электромеханическими приборами.

В теоретической части работы использовался метод Мора для расчетов паразитных деформаций спиц и колец аппарата, итерационные методы решения уравнений, а также метод конечных элементов для оптимизации геометрии силового элемента датчика усилий.

Достоверность результатов

Оценка достоверности расчетных параметров нагружения была проведена на специализированном стенде, дублирующем работу датчиков усилий и расстояний и имеющем независимые измерения соответствующих параметров. Таким образом, значения БМПН, отображаемые монитором CTS сравнивались с показаниями для соответствующих параметров независимой технической экспертизы.

Научная новизна работы

1.В результате анализа биомеханического процесса консолидации костных фрагментов показано, что для управления процессом остео-генеза с целью оптимизации его параметров необходима двухпа-раметрическая технология управления нагружением конечности -по параметру перемещения оппозитных костных фрагментов и по параметру величины осевой нагрузки, вместо традиционного од-нопараметрического - только по параметру перемещения.

2. Предложен комплект биомеханических параметров процесса ос-теогенеза, производных от измеряемых на аппарате усилий и перемещений взаимных фрагментов, который наиболее полно отражает кинематику системы аппарат-костные фрагменты и текущие биомеханические свойства регенерата. Среди них: осевая и угловая жесткость регенерата, моменты сил на конечности и на аппарате, осевые и угловые смещения костных фрагментов и элементов аппарата и др.

3.Предложены параметры оптимизации остеогенеза, среди которых время релаксации зарядового усилия, изменение текущей жесткости регенерата за единичный период времени, скважность силового режима нагружения.

4. Сделан анализ потенциальных возможностей и ограничений для рутинных измерений на типовом аппарате Илизарова. В результате создан конструктивный пример АПК - система для компрессион-но-дистракционного остеосинтеза CTS [си-ти-эс], способная не только обеспечить прецизионное управление перемещением костных фрагментов, но и представлять оператору аппарата полноценную информацию о процессе в эффективном виде.

Практическая значимость

1. Результаты анализа условий корректного измерения усилий и перемещений элементов аппарата, разработанные аппаратные средства и алгоритмы расчета вторичных параметров нагружения включены составной частью в CTS. Впервые созданная система для конвенционального клинического применения дает широкому кругу пользователей возможность оптимального лечения переломов и реконструкции конечностей с математически точной коррекцией положения костных фрагментов, в минимальные сроки и с высокой надежностью.

2. Опыт создания АПК на базе аппаратов внешней фиксации кольцевого типа может быть применим и к аппаратам стержневого типа и к комбинированным аппаратам. В целом открыт путь для создания нового класса устройств в области оперативной травматологии и ортопедии - аппаратно-программных комплексов для лечения патологии скелето-мышечной системы человека и животных.

Реализация результатов работы. CTS была апробирована в госпитале Western Galilee Hospital (г. Нагария, Израиль) в экспериментах с животными. Благодаря измерительным возможностям CTS были уточнены удельные усилия компрессии, приводящие к некрозу костной ткани. Было показано, что остеосинтез в оптимальных режимах существенно сокращает период консолидации костных фрагментов.

На базе Новосибирского НИИ Травматологии и Ортопедии проверялись потенциальные функции CTS для различных условий репа-ративного остеосинтеза. Не вызывает сомнений, что новые эффективные методики и технологии реконструктивной ортопедии могут быть разработаны и внедрены только при использовании систем типа CTS.

На защиту выносятся:

1. Результаты анализа биомеханических особенностей процесса ос-теогенеза.

2. Комплект (набор) вторичных, т.е. производных от измеренных усилий и перемещений оппозитных блоков колец аппарата, биомеханических параметров процесса остеогенеза и параметры оптимизации процесса.

3. Результаты анализа кинематики типового аппарата Илизарова в проекции на возможность корректных измерений усилий и перемещений и пример конструктивного решения - модификации типового аппарата.

4. Конструктивный пример датчика усилий и датчика перемещений для рутинных измерений в клинической практике.

5. Структура программного интерфейса визуализации и управления процессом лечения, адаптированного к специфике работы ортопедов.

Апробация работы. Основные положения диссертации опубликованы в 3-х статьях в отечественном журнале «Медицинская техника» (который также издается в США компанией Plenum Publishing Corporation под названием Biomedical Engineering) и апробированы на следующих научных мероприятиях:

- научно-техническая конференция «Актуальные проблемы электронного приборостроения (АПЭП-98), Новосибирск, НГТУ,

- семинар на кафедре «Системы Сбора и Обработки Данных», НГТУ, Новосибирск, 2000 г.

11

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 123 страницах, иллюстрирована 39 рисунками и состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка использованной литературы.

Заключение диссертация на тему "Комплексная диагностика параметров нагружения конечности на аппаратах внешней фиксации"

Заключение

Комплексный анализ кинематики аппарата внешней фиксации кольцевого типа позволил сформулировать условия кардинального изменения сложившихся принципов управления аппаратом при взаимном смещении костных фрагментов и анализа текущего состояния зоны излома с целью оптимизации биомеханических параметров нагружения конечности. Причем, последние получили принципиально новую структуру, свойства и значимость.

Построенный аппарат кольцевого типа являет собой незначительную, на первый взгляд, модификацию широко известного аппарата Илизарова. Но, в действительности, эта модификация решает ряд принципиальных проблем, среди которых следующие:

- унификация абсолютного большинства конструктивных вариантов аппарата Илизарова и сведения этого большинства к нескольким простым конструктивным решениям;

- обеспечение принятых к реализации конструктивных вариантов аппарата всеми необходимыми свойствами, например, угловыми смещениями оппозитных блоков аппарата и ротационными смещениями;

- обеспечение принятых конструктивных вариантов аппарата средствами измерения усилий и смещения оппозитных блоков колец, способных проводить корректные измерения с высокой точностью.

Совмещение измерительных средств с компьютером открывает совершенно новые возможности репозиции костных фрагментов и качества лечения, которые могут быть определены как: лечение с математической точностью.

Решенные в работе задачи обеспечения надежности измерений и работы программного обеспечения, задачи построения информационных объектов и задачи пользовательского комфорта оператору

114 системы, открывают хорошие перспективы для массового внедрения разработанной системы и построения аналогичных систем для аппаратов стержневого типа и комбинированных аппаратов кольцевого и стержневого типов.

115

Библиография Шуц, Борис Семенович, диссертация по теме Приборы, системы и изделия медицинского назначения

1. Аболина А. Е., Абрамов М. Л., Лушников В. П. и др. Лечение диафизарных переломов костей голени чрескостным аппаратным ос-теосинтезом. // Материалы VI съезда травмат.-ортоп. СНГ. Ярославль, 1993. С. 38-39.

2. Ахметзянов М. X., Лазарев И. Б. Сопротивление материалов: Учебное пособие для вузов. Новосибирск: СГУПС, 1997. 300 с.

3. Барабаш А.П., Тишков Н.В., Соломин Л.Н. и др. Чрескостная фиксация в лечении больных с закрытыми диафизарными переломами костей голени в регионе с малой плотностью населения // Материалы VI съезда травмат.-ортоп. СНГ. Ярославль, 1993. С. 45-46.

4. Биргер И. А., Мавлютов. Сопротивление материалов. М.: МАИ, 1994. 512 с.

5. Бурман Я. 3., Хабибьянов Р. Я., Блоха А. Г. Анализ напряженного состояния спицы компрессионно-дистракционного аппарата // Вопросы биомеханики в травмат. и ортопедии (Научные труды) ВКНЦ ВТО. Казань, 1989. С. 20-23.

6. Воронович И. Р. Устройство для контроля натяжения спиц при боковом компрессионном остеосинтезе голени и бедра. Авт. свид. СССР №182859. Изобретения. 1966. № 12. С. 77.

7. Голубев Г. Ш. Компьютерное управление аппаратом Илиза-рова в клинических условиях. Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 1997. 240 с.

8. Гюльназарова С. В., Ясенев Н. Д. Оценка величины усилий при дистракции в экспериментальных ложных суставах. // Ортопед., травматол., 1974. № 5. С. 52-54.116

9. Дубров Я. Г., Штернберг А. А. Динамика межфрагментарного взаимодавления при металло-остеосинтезе поперечного перелома диафиза бедренной кости в эксперименте. // Инвагинационные анастомозы. Компрес. и дистракц. остеосинтез. Курган, 1967. С. 357-366.

10. Жданов А. А., Шаргородский В. С., Шерстюк Н. Н. и др. Датчик давления. Авт. свид. СССР №342609. Открытия. 1972. № 20. С. 14.

11. Илизаров Г. А. Способ сращивания костей при переломах и аппарат для осуществления этого способа. Авт. свид. СССР № 98471. Открытия. 1954. № 6.

12. Илизаров Г. А., Бурлаков Э. В., Руц Ф. Я., Немков В. А. Компрессионно-дистракционный аппарат. Авт. свид. СССР №1792671 Открытия. 1993. № 5.

13. Илизаров Г. А., Паевский С. А., Барабаш А. П. Способ профилактики воспаления мягких тканей вокруг спиц Киршнера при чрескостном остеосинтезе. // Труды IV Всесоюзного съезда травмат.-ортоп. М, 1982. С. 29-33.

14. Илизаров Г. А., Руц Ф. Я., Немков В. А., Бурлаков Э. В. Компрессионно-дистракционный аппарат. Авт. свид. СССР №1732956 Открытия. 1992. № 18.

15. Калнберз К. В., Студерс П. Я., Добелис М. А. Сравнительное исследование жесткости спиц Киршнера, стержней Штеймана и винтов Шанца в идентичных экспериментальных условиях и в клинике // Ортопед., травмат., протез. 1988. №12. С. 16-19.

16. Кернерман Р. П., Колачев Г. М., Мосунов С. А. и др. Компрессионно-дистракционный аппарат. Авт. свид. СССР №971294. -Открытия. 1982. №41. С. 29.

17. Кернерман Р. П., Шуц С. А. Компрессионно-дистракционный аппарат. Авт. свид. СССР №1277959. Открытия. 1986. №47. С. 13.

18. Клокова Н.П. Тензорезисторы: Теория, методики расчета, разработки. М.: Машиностроение, 1990. - 224 е.: ил.

19. Полляк Н.А., Купершляк-Юзефович Г. М. Аппаратура и методика измерений усилий сжатия и продольной деформации кости при компрессионном артродезе // Вопросы восстановительной хирургии, травматологии и ортопедии, т. 8. Свердловск, 1962. С. 24-32.

20. Попков В. А. Дистракционные усилия при удлинении бедра по методу Илизарова // Чрескостный компрессионный и дистракци-онный остеосинтез в травмат. и ортопедии: Сб. науч. работ Курганского НИИЭКОТ. Л., 1977, вып. 3, С.76-81.

21. Руц. Ф.Я. Компрессионно-дистракционный аппарат. Авт. свид. СССР №1003830. Открытия. 1983. № 10. С. 10-11.

22. Самчуков M.JL, Черкашин A.M., Карасева Т.Ю., Пугачев118

23. Стахеев В.И., Стецула В.И., Новицкая Н.В. Измерение силы сжатия при компрессионном остеосинтезе. // Вопросы восстановительной хир., травматол. и ортопед. Свердловск, 1964, т.9, С.444-447.

24. Чулков А. П. Дистракционно-компрессионный аппарат. Авт. свид. СССР №170623. Изобретения. 1965. № 9. С. 55.

25. Шаргородский B.C., Сафонов Л.Г. Характеристика усилий дистракции при удлинении нижних конечностей. // Биомеханика (Профилактика, патогенез и лечение травм и ортопед, деформаций): Тр. Рижского НИИТО. Рига, 1975, вып. 13, С.502-506.

26. Шевцов В. И. Роль Г. А. Илизарова в развитии отечественной травматологии и ортопедии // Анналы травмат. и ортопедии. -1993, №1 С. 34-37.

27. Шевцов В. И., Немков В. А., Скляр JI. В. Аппарат Илизарова. Биомеханика. Курган: Периодика, 1995. 165 с.

28. Шур JI. И. Моделирование напряженного состояния костной ткани в окрестностях спицы компрессионно-дистрационного аппарата // Аппараты и методы внешней фиксации в травмат. и ортопедии, т. III. Рига, 1985. С. 75-78.

29. С. А. Шуц, О. А. Джафарова, Б. С. Шуц. Актуальность и проблемы измерения параметров нагружения конечности в процессе чрескостного остеосинтеза аппаратами внешней фиксации // Медицинская техника.- Москва: Медицина, 1999, №4, с. 21-29.119

30. С. А. Шуц, О. А. Джафарова, Б. С. Шуц. Организация диагностики параметров нагружения конечности в процессе чрескостно-го остеосинтеза аппаратами внешней фиксации // Медицинская техника.- Москва: Медицина, 1999, №6, с. 22-28

31. С. А. Шуц, О. А. Джафарова, Б. С. Шуц. Определение параметров нагружения конечности на типовых аппаратах внешней фиксации // Медицинская техника.- Москва: Медицина, 2000, №1, с. 21-27

32. Aronson J., Harp J. H. Apparatus and Method for clinical use of Load Measurement in Distraction osteogenesis.: Pat. 5437668 USA. 1995.

33. Aronson J., Harp J. H. Mechanical forces as predictors of healing during tibial lengthening by distraction osteogenesis. // Clin. Orthop. 1994 Apr(301), P. 73-79.

34. Benirchke S. K., Mirels H., Jones D., Tencer A. F. The use of resonant frequency measurements for the non-invasive assessment of mechanical stiffness of the healing tibia. // J. Orthop. Traumatol. 1993 №7, P. 64-71.

35. Brunner U. H., Cordey J., Schweiberer L., Perren S. M. Force required for bone segment transport in the treatment of large bone defects using medullary nail fixation. // Clin. Orthop. 1994 Apr(301), P. 147-155.

36. Calhoun J. N., Li. F., Bauford W. et al. Rigidity of half-pins for the Ilizarov external fixator // Bull-Hosp-Jt-Dis. 1992 Summer; 52(1), P. 21-6.

37. Delprete C., Gola M. M. Mechanical performance of external fixators with wires for the treatment of bone fractures. Part I: Load displacement behavior // J-Biomech-Eng. 1993 Feb; 115(1), P. 29-36.

38. Delprete C., Gola M. M. Mechanical performance of external fixators with wires for the treatment of bone fractures. Part II: Wire tension and slippage // J-Biomech-Eng. 1993 Feb; 115(1), P. 37-42.120

39. Garcia-Cimbrelo E., Olsen В., Ruiz-Yague M., et al. Ilizarov technique. Results and difficulties // Clin-Orthop; 1992 Oct (283); P.116-23.

40. Ilizarov G. A. Compression-Distraction Apparatus for osteosynthesis. Pat. 4978348 USA. 1990.

41. Jones С. В., Dewar M. E., Aichroth P. M., Crawfurd E. J. P., Emery R. Epiphyseal distraction monitored by strain gauges. // J. Bone Joint Surg. 1989 Aug(71-B), P. 651-656.

42. Kenwright J., Spriggins A. J., and Cunningham J. L. Response of the growth plate to distraction close to skeletal maturity. Is fracture necessary? // Clin. Orthop. 1990 Jan(250), P. 61-72.

43. Nakamura K., Matsushita Т., Okazaki H., Nagano A., Kuro-kawa T. Attempted limb lengthening by physeal distraction: Continuous monitoring of an applied force in immature rabbits. // Clin. Orthop. 1991 Jun(267), P. 306-311.

44. Paley D., Fleming В., Catagni M., Kristiansen Т., Pope M. Mechanical evaluation of external fixators used in limb lengthening. // Clin. Orthop. 1990 Jun(250), P. 50-57.

45. Richardson J. В., Cunningham J. L., Goodship A. E., O'Connor В. Т., Kenwright J. Measuring stiffness can define healing of tibial fractures. // Bone Joint Surg. 1994 May(76-B), P. 389-394.

46. Shuts S. A., Dzhafarova, and B.S. Shuts. Urgent problems in measurement of extremity loading parameters during perosseous osteosynthesis using external fixation apparatuses. // Biomedical Engineering. 1999 July(33-4), P. 184-193.

47. Shuts S. A., Dzhafarova, and B.S. Shuts. Determination of ex121tremity loading parameters during perosseous osteosynthesis using external fixation apparatuses. // Biomedical Engineering. 1999 Nov(33-6), P. 283-296.

48. Shuts S. A., Dzhafarova, and B.S. Shuts. Determination of parameters of extremity loading with typical external fixation apparatuses. // Biomedical Engineering. 2000 Jan(34-1), P. 12-23.

49. Stark J. G., et al.: Instrumented orthopedic restraining device and method use. Pat. 5484389 USA. 1996.

50. Steen H., Fjeld Т. O., Miller J. A. A., Ludvigsen P. Bio- mechanical factors in metaphyseal- and diaphyseal-lengthening osteotomy. An experimental and theoretic analysis in the ovine tibia. // Clin. Or-thop. 1990 Oct(259), P. 282-294.

51. Tucker H.L., Kendra J.C., Kinnebrew Т.Е. Management of unstable pen and closed tibial fractures using the Ilizarov method // Clin-Orthop; 1992 Jul(280); P.125-35.

52. White S. H., Kenwright J. The timing of distraction of an osteotomy. // Bone Joint Surg. 1990 May(72-B), P. 356-361.

53. Wolfson N., Hearn Т. C., Thomason J. J., Armstrong P. F.: Force and stiffness changes during Ilizarov leg lengthening. // Clin. Or-thop. 1990 Jan(250), P. 58-60.

54. Younger A. S. E., Mackenzie W. G., Morrison J. В.: Femoral forces during limb lengthening in children. // Clin. Orthop. 1994 Apr(301), P. 55-63.