Przedkliniczne testy endoprotez stawu biodrowego z wykorzystaniem metody elementów skończonych

• Autorzy: Ryniewicz A. M. , Madej T.

Warianty tytułu

EN

Preclinical tests of endoprostheses of hip joint using finite element methods

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono metodę wykonania testów przedklinicznych w aplikacjach endoprotezy stawu biodrowego w układzie anatomicznym. Metoda polegała na modelowaniu różnych konstrukcji endoprotez wykonanych z różnych biomateriałów i wirtualnym osadzaniu, w odwzorowanych na podstawie tomografii komputerowej (CT), strukturach kostnych. Wykorzystanie metody elementów skończonych pozwoliło na przeprowadzenie analiz numerycznych w zamodelowanych obiektach badań. W warunkach przenoszenia obciążeń lokomocyjnych dokonywana była wizualizacja rozkładów naprężeń, przemieszczeń i odkształceń w endoprotezie, kości miednicznej oraz w bliższym końcu kości udowej. Wyniki badań pozwoliły porównać rozwiązania konstrukcyjne endoprotez stawu biodrowego oraz ocenić charakter oddziaływania sztucznego stawu na otaczające tkanki kostne w warunkach indywidualnego pacjenta.

EN

The method of preclinical tests in application of endoprostheses of hip joint in the anatomical system is presented in this elaboration. The method is based on the modeling of different constructions of endoprostheses made from different biomaterials. The endoprostheses were virtually placed in natural bone structures and obtained from the computer tomography diagnostic (CT). The use of the finite element method allowed to carry on numerical analyses in modeled objects of tests. The visualization of distribution of stresses, displacements and deformations in endoprostheses, pelvis bone and femoral bone was conducted in the conditions of transfer of load. The results of tests let to compare the construction solutions of endoprostheses of hip joint and estimate the interaction of artificial hip joint on the surrounding bone tissues in individual patientconditions.

Słowa kluczowe

PL

biomateriały; endoprotezy; tomografia komputerowa; staw biodrowy; modelowanie; analiza

EN

biomaterials; endoprosthesis; computer tomography; hip joint; modeling; analysis

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 13, no. 94
• Strony: 14--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Ryniewicz A. M.

• Katedra Konstrukcji Eksploatacji Maszyn, Wydział Inżynierii Mechanicznej I Robotyki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
• Katedra Protetyki Stomatologicznej, Wydział Lekarski, Uniwersytet Jagielloński Collegium Medium

autor

Madej T.

• Katedra Konstrukcji Eksploatacji Maszyn, Wydział Inżynierii Mechanicznej I Robotyki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] Ryniewicz A. M.: Analiza mechanizmu smarowania stawu biodrowego człowieka. Monografia nr 111, ISSN 0867-6631 UWND AGH Kraków 2002.
• [2] Ryniewicz A. M.: Analiza geometrii strefy współpracy biołożysk w aspekcie tribologii i choroby zwyrodnieniowej stawów oraz opracowanie teoretycznych podstaw do konstrukcji endoprotez. Projekt badawczy nr 5T07B 00124 KBN 2006.
• [3] Czerwiński E.: Problemy realopllastyki rewizyjnej stawu biodrowego w Polsce i na świecie. XXXIII Scientific Congress of Polish Orthopedic and Traumattology Society, Kraków, Skinder s.c. 2000, s. 35.
• [4] Ryniewicz A.M., Madej T.: Komputerowe modelowanie współpracy w endoprotezie stawu biodrowego, Przegląd Lekarski nr 61, 2004, ISSN 1731-1381.
• [5] Bergman G., Deuretzbaher G., Heller M., Graichen F., Rohlmann A., Strauss J., Duda G. N.: Hip contact forces and gait patterns from routine activities. Journal of Biomechanics 34 (2001), 859-871.
• [6] Będziński R., Ścigała K.: Biomechanika stawu biodrowego i kolanowego. Tom 5 Biocybernetyka i inżynieria rehabilitacyjna. red. tomu Będziński R. Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa 2004.
• [7] Będziński R.: Biomechanika inżynierska Zagadnienia wybrane. Oficyna wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.
• [8] Ryniewicz A. M., Madej T.: The tribology tests of layers have been obtained by chemical vapour deposition (CVD), Mechanics 2000 Proceedings of the Internatinal Scientific Conference, Politechnika Rzeszowska, Czerwiec 2000, Scientific Bulletions of Rzeszów University of Technology No 179 Mechanics 54 (s.69-78,).
• [9] Cwanek J.: The amplitude parameters of pivot and cement surfaces Weller endoprosthesis, Problems of Tribology, Nr 1, 2005, s. 149.
• [10] Madej T., Ryniewicz A.M.: The researches of resistance on abrasive wear of biocompatible films have been obtained by chemical vapour deposition (CVD), Structures - Waves - Biomedical Engineering Kraków 2002 vol. XI, no 3, s. 187-197.