Расчетные модели для оценки напряженно-деформированного состояния костной ткани при тотальном эндопротезировании тазобедерного сустава

• Дата: 2014
• Автори: Науменко, Н.Е., Лоскутов, О.А., Горобец, Д.В., Сирота, С.А., Хрущ, И.К.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут технічної механіки НАН України і НКА України 2014
• Назва видання: Техническая механика
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/88467
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Расчетные модели для оценки напряженно-деформированного состояния костной ткани при тотальном эндопротезировании тазобедерного сустава / Н.Е. Науменко, О.А. Лоскутов, Д.В. Горобец, С.А. Сирота, И.К. Хрущ // Техническая механика. — 2014. — № 1. — С. 67-72. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

В области прикладной биомеханики важной и актуальной задачей является разработка расчетных моделей для исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) костной ткани при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава, который обеспечивает движение человека и выдерживает нагрузку. Разработаны конечно-элементные расчетные схемы системы “кость – имплантат” при фиксации вертлужного компонента как путем ввинчивания, так и запрессовывания (press-fit) чашки эндопротеза. Для исследования НДС указанной системы использован метод конечных элементов в форме метода перемещений. При создании конечно-элементной модели использованы объемные четырехузловые конечные элементы и принято, что контактные поверхности корпуса вертлужного компонента и тазовой кости между собой сцеплены и имеют совместные перемещения. Проведен расчет НДС для двух вариантов фиксации установленного ацетабулярного компонента – с запрессовываемой и ввинчиваемой чашками. Получено, что наиболее нагруженной областью в обоих случаях является область костной ткани в местах ее контакта с имплантатом на глубине, составляющей от 0 до 5 мм. Дно вертлужной впадины имеет максимальные перемещения. С уменьшением толщины костной ткани, расположенной за дном вертлужной впадины, значения максимальных напряжений и перемещений увеличиваются.