Details

Настоящая работа посвящена исследованию напряженно-деформированного состояния биомеханических систем «таз-эндопротез» с тремя вариантами индивидуальной конструкции ацетабулярного компонента имплантата, установленными при ревизионном протезировании пациентам с обширными костными дефектами, с целью оценки работоспособности эндопротезов, их преимуществ и недостатков. Решаемые в ходе исследования задачи: 1) обработка исходных данных и построение сеточных моделей компонентов биомеханических систем; 2) разработка конечно-элементных моделей систем; 3) проведение расчётов напряженно-деформированного состояния систем; 4) выполнение сравнительного анализа полученных результатов; 5) выявление преимуществ и недостатков рассмотренных вариантов эндопротеза. По итогам проведения цифровых испытаний были получены поля напряжений и необратимых деформаций. На основе полученных результатов были выявлены особенности, которые целесообразно учитывать при проектировании тазовых компонентов эндопротеза тазобедренного сустава, а также сделан вывод о сохранении механической работоспособности систем при воздействии нагрузок, возникающих при нормальной двигательной активности человека.

This work is devoted to the study of the stress-strain state of biomechanical systems «pelvis-endoprosthesis» with three variants of a custom acetabular component design used in revision arthroplasty for patients with extensive bone defects. The aim is to evaluate the performance of the endoprostheses, their advantages, and disadvantages. The objectives of the study are as follows: 1) processing of initial data and construction of mesh models of the biomechanical systems components; 2) development of finite element models of the systems; 3) calculation of the stress-strain state of the systems; 4) comparative analysis of the obtained results; 5) identification of the advantages and disadvantages of each considered endoprosthesis variant. As a result of the numerical tests, stress and irreversible strain fields were obtained. Based on the results, the features that should be taken into account when designing pelvic components of a hip endoprosthesis were identified. It was also concluded that the mechanical integrity of the systems is maintained under loads arising during normal human motor activity.