ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 539.3:616.728.2:616-089.843

Техническая механика, 2015, 1, 110 - 115

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕНИЙ СИСТЕМЫ «КОСТЬ–ИМПЛАНТАТ» ВЕРТЛУЖНОЙ ВПАДИНЫ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Н. Е. Науменко, Д. В. Горобец, О. А. Лоскутов, С. А. Сирота

      Эндопротезирование тазобедренного сустава требует анализа биомеханики компонентов имплантата после операции. Исследование поведения системы “кость–имплантат” с использованием методов математического анализа актуально и имеет важное значение для оценки работоспособности биомеханической системы “чаша ацетабулярного компонента – костная ткань”. Для оценки напряженного состояния системы “кость–имплантат” в процессе ее эксплуатации разработаны конечно-элементные расчетные модели как для здорового тазобедренного сустава, так и в случае использования эндопротеза с различными видами ацетабулярного компонента, который устанавливается путем запрессовывания (press fit) или ввинчивания в вертлужную впадину. Проведена оценка напряженного состояния субхондральной и спонгиозной тканей тазовой кости при действии нагрузки 1 кН, прикладываемой к поверхности головки бедренной кости (направление соответствует положению пациента стоя). Анализ полученных результатов для тазобедренного сустава здорового человека показал, что характерным для рассматриваемого случая является отсутствие каких-либо концентраторов напряжений. Наиболее нагруженной областью спонгиозной ткани является область на расстоянии 6?7 мм над областью контакта дна вертлужной впадины с головкой бедренной кости. Для субхондральной ткани кости наиболее нагруженной областью является внутренняя часть над вертлужной губой. Исследование напряженного состояния костной ткани для запрессованного и ввинчиваемого ацетабулярных компонентов показало, что характер нагруженности тазовой кости незначительно изменяется по сравнению с нагруженностью здорового тазобедренного сустава.

Эндопротезирование, имплантат, тазобедренный сустав, вертлужная впадина, костная ткань, напряженное состояние.

1. Эндопротезирование тазобедренного сустава / А. Е. Лоскутов, Л. Ю. Науменко, О. А. Лоскутов и др. – Д. : Лира, 2010. – 344 с.

2. Лоскутов А. Е. К методике определения модуля упругости спонгиозной костной ткани / А. Е. Лоскутов, А. В. Красовский, А. Е. Олейник и др. // Ортопедия, травматология и протезирование. – 2000. – № 3. – С. 28 – 31.

3. Банецкий М. В. Биохимическое обоснование использования вертлужного компонента при эндопротези- ровании тазобедренного сустава: автореф. дис. канд. мед. наук / М. В. Банецкий. – 2008. – 17 с.

4. Weber W. Improvement of reliability of ceramic hip joints / W. Weber, M. Zahne, W. Rieger // Eur. Cells Materials. – 2002. – № 3, Suppl. 1. – P. 16 – 17.

5. Finite element modeling of contact mechanics of hemi – of human hip joint. Part II. Polycarbonate urethane on cqartilage contact / A. C. Cilingira, V. Ucara, I. J. Udofiab, Z. M. Jinbbiphasik // Trends Biomater. Artif. Organs. – 2008. – №22(2). – P. 61 – 68.

6. Науменко Н. Е. Расчетные модели для оценки напряженно-деформированного состояния костной ткани при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава / Н. Е. Науменко, О. А. Лоскутов, Д. В. Горобец и др. // Техническая механика. – 2014. – № 1. – С. 67 – 72.

Copyright (©) 2015 Н. Е. Науменко, Д. В. Горобец, О. А. Лоскутов, С. А. Сирота

Copyright © 2014-2018 Техническая механика