Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2022 / с. 28-30

Персонифицированный конечно-элементный анализ системы эндо- экзопротезирования в условиях остеоинтеграции

                                

А.В. Синегуб, А.В. Лопота, В.А. Суворов


Аннотация

Приводятся результаты и метод проведения персонифицированного моделирования напряженно-деформированного состояния эндочасти системы эндо-экзопротезирования, имплантированной в интрамедуллярный канал бедренной кости, на основании КТ пациента.
Цель исследования: определить состоятельность и запас прочности системы имплант-кость в условиях остеоинтеграции при ходьбе.
Результат исследования: плотность кости выбранного пациента удовлетворительна для работы системы эндо-экзопротезирования бедра, коэффициент запаса прочности кости 11,5.


Сведения об авторах

Андрей Владимирович Синегуб, аспирант, Высшая школа автоматизации и робототехники, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»,
Александр Витальевич Лопота, д-р техн. наук, профессор, директор-главный конструктор ГНЦ РФ, ФГАНУ «Центральный научно- исследовательский и опытно- конструкторский институт робототехники и технической кибернетики»,
Владимир Александрович Суворов, аспирант, Высшая школа механики и процессов управления, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», г. С.-Петербург,

Список литературы

1. Ziegler-Graham K. et al. Estimating the prevalence of limb loss in the United States: 2005 to 2050 // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2008. Vol. 89. № 3. РР. 422-429.
2. Thesleff A. et al. Biomechanical characterisation of bone- anchored implant systems for amputation limb prostheses: A systematic review // Annals of Biomedical Engineering. 2018. Vol. 46. № 3. РР. 377-391.
3. Sherman R.A. Utilization of prostheses among US veterans with traumatic amputation: A pilot survey // Journal of Rehabilitation Research and Development. 1999. Vol. 36. № 2. РР. 100-108.
4. Hagberg K., Brеnemark R. Consequences of non-vascular trans- femoral amputation: A survey of quality of life, prosthetic use and problems // Prosthetics and Orthotics International. 2001. Vol. 25. № 3. РР. 186-194.
5. Legro M.W. et al. Issues of importance reported by persons with lower limb amputations and prostheses // Journal of Rehabilitation Research and Development. 1999. Vol. 36. № 3. РР. 155-163.
6. Cowin S.C., He Q.C. Tensile and compressive stress yield criteria for cancellous bone // Journal of Biomechanics. 2005. Vol. 38. № 1. PP. 141-144.
7. Carpenter R.D. Finite element analysis of the hip and spine based on quantitative computed tomography // Current Osteoporosis Reports. 2013. Vol. 11. № 2. PP. 156-162.
8. Wolfram U. et al. Fabric-based Tsai-Wu yield criteria for vertebral trabecular bone in stress and strain space // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2012. Vol. 15. PP. 218-228.
9. Zysset P.K. et al. Finite element analysis for prediction of bone strength // BoneKEy Reports. 2013. Vol. 2. PP. 386.
10. Hart N.H. et al. Mechanical basis of bone strength: Influence of bone material, bone structure and muscle action // Journal of Musculoskeletal & Neuronal Interactions. 2017. Vol. 17. № 3. P. 114.
11. Biewener A.A. Safety factors in bone strength // Calcified Tissue International. 1993. Vol. 53. № 1. PP. 68-74.