Детальная информация

Работа посвящена исследованию биомеханического поведения позвоночника на стыке шейного и грудного позвонка (C7-Th3) и сравнению характеристических параметров с моделью, рассматривающей замену тела первого грудного позвонка на протез имплантат ADDplus. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Исследование методов моделирование сегмента позвоночника. 2. Изучение строения и механических параметров имплантата ADDplus с последующим построением его модели. 3. Исследование влияния имплантата на механические свойства в сегменте внедрения. Материалы, назначенные моделям, считались линейными, упругими, изотропными. Модели сегментов позвоночника были построены при использовании ПО Invisalius на основе КТ снимков человека. Модель имплантат ADD-plus создавалась в CAD Solidworks. Дополнительные модели (фасеточные суставы, связки, Межпозвоночные диски) создавались в CAD ANSYS 23. Граничные условия и нагрузки задавались в ANSYS 23. Нагружение моделей соответствовало положению человека стоя, сгибанию, разгибанию, боковым наклонам и осевому вращению. Численное решение задачи теории упругости проведено в КЭП ANSYS. Рассчитаны поле полных перемещений в моделях, эквивалентные напряжения по Мизесу в фиксирующих конструкциях и позвонках. Измерен диапазон движения в позвоночно-двигательном сегменте, включающем поврежденный позвонок. Выявлено перераспределение эквивалентных напряжений по Мизесу.

The work is devoted to the study of the biomechanical behavior of the spine at the junction of the cervical and thoracic vertebra (C7-Th3) and the comparison of characteristic parameters with the model considering the replacement of the body of the first thoracic vertebra with the prosthesis implant ADDplus. Tasks that were solved in the course of the study: 1. Study of methods for modeling the segment of the spine. 2. Study of the structure and mechanical parameters of the ADDplus implant with the subsequent construction of its model. 3. Study of the effect of the implant on mechanical properties in the implantation segment. The materials assigned to the models were considered linear, elastic, isotropic. Models of spinal segments were built using Invisalius software based on CT images of a person. The ADD-plus implant model was created in CAD Solidworks. Additional models (facet joints, ligaments, intervertebral discs) were created in CAD ANSYS 23. Boundary conditions and loads were specified in ANSYS 23. The loading of the models corresponded to the standing position of the person, flexion, extension, lateral tilts and axial rotation. The numerical solution of the problem of the theory of elasticity is carried out in the ANSYS CEP. The field of total displacements in models equivalent to Mises stresses in fixing structures and vertebrae is calculated. The range of motion in the vertebral motor segment, including the damaged vertebra, was measured. The redistribution of equivalent stresses according to Mises is revealed.