Analiza rozkładu naprężeń i odkształceń w modelu stawu biodrowego po zabiegu cementowej endoprotezoplastyki

• Autorzy: Jarosz A. , Balin A. , Moćko K.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the stress and deformation distribution in the model of hip cemented arthroplasty after the treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń i odkształceń w układzie biomechanicznym powstałym po zabiegu cementowej endoprotezoplastyki stawu biodrowego. W tym celu opracowano numeryczny model sztucznego stawu biodrowego. Metodą elementów skończonych (MES), przeprowadzono statyczną symulację wytrzymałościową układu implant-tkanka kostna w warunkach obciążeń odzwierciedlających początkową fazę podporową chodu. Uwzględniono zmianę właściwości mechanicznych cementu chirurgicznego na bazie PMMA po modyfikacji proszkiem ceramicznym.

EN

In this work it has been conducted the analysis of the stresses and deformation distribution in the biomechanical structure formed after surgery Hip Arthroplasty Cemented. For this purpose it has been developed a numerical model of an artificial hip joint. By means of finite element method (FEM), the static simulation of the implant-bone tissue structure, in the load conditions reflecting the incipient support gait, has been carried. It has been considered the change of the mechanical properties of the surgical cement based on the PMMA.

Słowa kluczowe

PL

endoprotezoplastyka; cement chirurgiczny; naprężenie; odkształcenie; MES

EN

arthroplasty; surgical cement; stress; deformation; FEM

• Wydawca: Katedra Biomechatroniki, Wydział Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Aktualne Problemy Biomechaniki
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 16
• Strony: 13--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Jarosz A.

• Katedra Biomechatroniki, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Balin A.

• Katedra Biomechatroniki, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Moćko K.

• Oddział Urazowo-Ortopedyczny, Szpital Miejski w Siemianowicach Śląskich

Bibliografia

• [1] Balin A.: Cementy w chirurgii kostnej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2016.
• [2] Balin A.: Materiałowo uwarunkowane procesy adaptacyjne i trwałość cementów stosowanych w chirurgii kostnej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
• [3] Balin A., Myalski J., Pucka G., Toborek J.: Wpływ domieszki materiału ceramicznego na właściwości fizykochemiczne cementu chirurgicznego. Polimery, 51, nr 11-12, 2006, s. 852-858.
• [4] Bergmann G.: Hip contact forces and gait patterns from routine activities. Journal of Biomechanics, no 34, 2001, p. 859-871.
• [5] Będziński R.: Biomechanika inżynierska. Zagadnienia wybrane. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.
• [6] Crone R., Schuster P.: An investigation on the importance of material anisotropy in finiteelement. SAE Technical Paper, 2006, 2006-01-0064.
• [7] Jarosz A.: Wpływ właściwości mechanicznych cementu chirurgicznego na rozkład naprężeń i odkształceń w modelu biomechanicznym sztucznego stawu biodrowego. Praca dyplomowa magisterska, Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Biomedycznej, Zabrze 2018.
• [8] Marciniak M.: Biomateriały. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013.
• [9] Marciniak M.: Biomateriały w chirurgii kostnej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1992.
• [10] Murphy W., Black J., Hastings G.: Handbook of Biomaterial Properties. 2nd Edition, Springer, New York 2016.
• [11] Nałęcz M. (red.): Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna. Biomateriały. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2003.
• [12] Standard ISO 5833:2002. Implants for surgery – Acrylic resin cements.
• [13] Realizacja świadczeń endoprotezoplastyki stawowej w 2016 r., Centralna Baza Endoprotezoplastyk Narodowego Funduszu Zdrowia (CBE) [dostęp: 02.12.2018 r.] http://nfz.gov.pl/download/gfx/nfz/pl/defaultstronaopisowa/349/34/1/cbe_za_2016.pdf