Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Математика. Механика. Информатика

ISSN 1816-9791 (Print)
ISSN 2541-9005 (Online)


Для цитирования:

Марьянкин К. А., Халиулова А. Р., Бессонов Л. В., Киреев С. И., Островский Н. В., Иванов Д. В. Обзор результатов механических испытаний по исследованию прочностных свойств остеотомий scarf и chevron первой плюсневой кости // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2025. Т. 25, вып. 4. С. 546-554. DOI: 10.18500/1816-9791-2025-25-4-546-554, EDN: ZYDAHE

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
28.11.2025
Полный текст:
(downloads: 23)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
616.71-089.85/620.17
EDN: 
ZYDAHE

Обзор результатов механических испытаний по исследованию прочностных свойств остеотомий scarf и chevron первой плюсневой кости

Авторы: 
Марьянкин Константин Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Халиулова Алсу Рафаилевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Бессонов Леонид Валентинович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Киреев Сергей Иванович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Островский Николай Владимирович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Иванов Дмитрий Валерьевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Вальгусная деформация первого пальца стопы является довольно распространенной патологией и диагностируется у четверти взрослого населения. При умеренной и тяжелой деформации показано выполнение остеотомии первой плюсневой кости, самыми распространенными типами которой являются scarf и chevron. Прочностные свойства остеотомий широко исследуются с помощью натурных механических испытаний на образцах трупных и синтетических костей. Данный обзор посвящен биомеханическим натурным исследованиям по оценке прочностных свойств остеотомий scarf и chevron. Был проведен поиск соответствующих научных статей по базам данных PubMed, Google Scholar, Medline, E-Library, опубликованных до мая 2025 г. включительно. Поиск и первичный анализ литературы был проведен в соответствии с методологией PRISMA. Рассматривались статьи, в которых остеотомии подвергались статическим консольным (закрепленные под углом 15 градусов к горизонту) испытаниям на универсальных испытательных машинах. Критериям включения в исследование отвечали 13 работ, которые вошли в обзор. В 10 исследованиях использовалась остеотомия chevron, а в 9 — остеотомия scarf. Остеотомии, смоделированные на трупных костях, показали в среднем более высокие прочностные характеристики по сравнению с синтетическими аналогами. В среднем остеотомия scarf продемонстрировала и меньшую изгибную жесткость, и меньшую максимальную нагрузку по сравнению с остеотомией chevron. Проведенное исследование показывает существенный интерес ученых к исследованию прочностных свойств остеотомий первой плюсневой кости. Количественные параметры прочностных свойств остеотомий приведены в данной статье и могут быть использованы клиницистами при выборе типа остеотомии для конкретного пациента, а также при валидации биомеханических моделей.

Список источников: 
  1. Guo J., Wang L., Mao R., Chang C., Wen J., Fan Y. Biomechanical evaluation of the first ray in pre-/post-operative hallux valgus: A comparative study // Clinical Biomechanics. 2018. Vol. 60. P. 1–8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2018.06.002
  2. Sahin A., Gulabi D., Buyukdogan H., Agar A., Kilic B., Mutlu I., Erturk C. Is the magnesium screw as stable as the titanium screw in the fixation of first metatarsal distal chevron osteotomy? A comparative biomechanical study on sawbones models // Journal of Orthopaedic Surgery. 2021. Vol. 29, iss. 3. Art. 23094990211056439. DOI: https://doi.org/10.1177/23094990211056439
  3. Popoff I., Negrine J. P., Zecovic M., Svehla M., Walsh W. R. The effect of screw type on the biomechanical properties of SCARF and crescentic osteotomies of the first metatarsal // The Journal of Foot & Ankle Surgery. 2003. Vol. 42, iss. 3. P. 161–164. DOI: https://doi.org/10.1053/jfas.2003.50029
  4. Cai Y., Song Y., He M., He W., Zhong X., Wen H., Zhong X., Wen H., Wei Q. Global prevalence and incidence of hallux valgus: A systematic review and meta-analysis // Journal of Foot and Ankle Research. 2023. Vol. 16, iss. 1. Art. 63. DOI: https://doi.org/10.1186/s13047-023-00661-9
  5. Иванов Д. В., Доль А. В., Бессонов Л. В., Киреев С. И., Гуляева А. О. Методика механических испытаний при консольном нагружении плюсневых костей стопы // Российский журнал биомеханики. 2023. Т. 27, № 4. С. 84–92. DOI: https://doi.org/10.15593/RZhBiomeh/2023.4.06, EDN: https://elibrary.ru/QWJFLW
  6. Kasparek M. F., Benca E., Hirtler L., Willegger M., Boettner F., Zandieh S., Holinka J., Windhager R., Schuh R. Biomechanical evaluation of the proximal chevron osteotomy in comparison to the Lapidus arthrodesis for the correction of hallux valgus deformities // International Orthopaedics (SICOT). 2022. Vol. 46, iss. 10. P. 2257–2264. DOI: https://doi.org/10.1007/s00264-022-05514-x
  7. Esses S. I., McGuire R., Jenkins J., Finkelstein J., Woodard E., Watters W.C., Goldberg M. J., Keith M., Turkelson C. M., Wies J. L., Sluka P., Boyer K. M., Hitchcock K. The treatment of symptomatic osteoporotic spinal compression fractures // American Academy of Orthopaedic Surgeon. 2011. Vol. 19, iss. 3. P. 176–182. DOI: https://doi.org/10.5435/00124635-201103000-00007
  8. Klos K., Simons P., Hajduk A.-S., Hoffmeier K. L., Gras F., Fr¨ober R., Hofmann G. O., M¨uckley T. Plantar versus dorsomedial locked plating for Lapidus arthrodesis: A biomechanical comparison // Foot & Ankle International. 2011. Vol. 32, iss. 11. P. 1081–1085. DOI: https://doi.org/10.3113/FAI.2011.1081
  9. Shereff M. J., Sobel M. A., Kummer F. J. The stability of fixation of first metatarsal osteotomies // Foot & Ankle. 1991. Vol. 11, iss. 4. P. 208–211. DOI: https://doi.org/10.1177/107110079101100404
  10. Page M. J., Moher D., Bossuyt P. M., Boutron I., Hoffmann T. C., Mulrow C. D. et al. PRISMA 2020 explanation and elaboration: Updated guidance and exemplars for reporting systematic reviews // BMJ. 2021. Vol. 372, iss. 160. DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n160
  11. Newman A. S., Negrine J. P., Zeeovie M., Stanford P., Walsh W. R. A biomechanical comparison of the Z step-cut and basilar crescentic osteotomies of the first metatarsal // Foot & Ankle International. 2000. Vol. 21, iss. 7. P. 584–587. DOI: https://doi.org/10.1177/107110070002100710
  12. Schuh R., Hofstaetter J. G., Benca E., Willegger M., von Skrbensky G., Zandieh S., Wanivenhaus A., Holinka J., Windhager R. Biomechanical analysis of two fixation methods for proximal chevron osteotomy of the first metatarsal // International Orthopaedics (SICOT). 2014. Vol. 38, iss. 5. P. 983–989. DOI: https://doi.org/10.1007/s00264-014-2286-1
  13. Trnka H.-J., Parks B. G., Ivanic G., Chu I.-T., Easley M. E., Schon L. C., Myerson M. S. Six first metatarsal shaft osteotomies: Mechanical and immobilization comparisons // Clinical Orthopaedics and Related Research. 2000. Vol. 381. P. 256–265. DOI: https://doi.org/10.1097/00003086-200012000-00030
  14. Bohnert L., Radeideh A., Bigolin G., Gautier E., Lottenbach M. Mechanical testing of maximal shift scarf osteotomy with inside-out plating compared to classic scarf osteotomy with double screw fixation // The Journal of Foot & Ankle Surgery. 2018. Vol. 57, iss. 6. P. 1056–1058. DOI: https://doi.org/10.1053/j.jfas.2018.02.010
  15. Shaw N., Wertheimer S., Krueger J., Haut R. A mechanical comparison of first metatarsal diaphyseal osteotomies for the correction of hallux abducto valgus // The Journal of Foot & Ankle Surgery. 2001. Vol. 40, iss. 5. P. 271–276. DOI: https://doi.org/10.1016/s1067-2516(01)80062-4
  16. Kim J. S., Cho H. K., Young K. W., Kim J. S., Lee K. T. Biomechanical comparison study of three fixation methods for proximal chevron osteotomy of the first metatarsal in hallux valgus // Clinics in Orthopedic Surgery. 2017. Vol. 9, iss. 4. P. 514–520. DOI: https://doi.org/10.4055/cios.2017.9.4.514
  17. Sharma K. M., Parks B. G., Nguyen A., Schon L. C. Plantar-to-Dorsal compared to dorsal-toplantar screw fixation for proximal chevron osteotomy: A biomechanical analysis // Foot & Ankle International. 2005. Vol. 26, iss. 10. P. 854–858. DOI: https://doi.org/10.1177/107110070502601011
Поступила в редакцию: 
19.06.2025
Принята к публикации: 
05.09.2025
Опубликована: 
28.11.2025