Computer Aided Design and Structural Analysis of the Endoprosthesis of the Knee Joint

• Autorzy: Zubrzycki J. , Karpiński R. , Górniak B.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of the preliminary structural analysis of model of the endoprosthesis of the knee joint. Basics of anatomy and biomechanics of the knee joint were introduced. Based on data from computed tomography, the model of knee joint was constructed. The prototype of the endoprosthesis of the knee joint was designed. After determining physical properties of structural materials, the Finite Elements Analysis of the model was conducted under various load conditions. Finally the results of analysis are presented.

Słowa kluczowe

EN

knee joint; endoprosthesis; finite elements analysis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Promocji Wiedzy ; Lublin University of Technology
• Czasopismo: Applied Computer Science
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 12, no 2
• Strony: 84--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Zubrzycki J.

• Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

autor

Karpiński R.

• Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

autor

Górniak B.

• Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Będziński R.: Biomechanika Inżynierska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1997.
• [2] Bochenek A., Reicher M.: Anatomia człowieka. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1978.
• [3] Tejszerska D., Switoński E., Gzik M.: Biomechanika narządu ruchu człowieka, Praca zbiorowa. Wydaw. Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – Państwowego Instytutu Badawczego, Gliwice, 2011.
• [4] Bober T., Zawadzki J.: Biomechanika układu ruchu człowieka, Wrocław 2003.
• [5] Kapandji I. A.: The physiology of the joint, Volume 2, London, 1987.
• [6] Błaszczyk J. W.: Biomechanika Kliniczna. Podręcznik dla studentów medycyny i fizjoterapii. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2014.
• [7] Zubrzycki J., Smidova N.: Computer-aided design of human knee implant. Industrial And Service Robotics Book Series: Applied Mechanics and Materials, 613, 2014, p. 172–181.
• [8] Andriacchi T. P., Andersson G. B. J., Fermier R. W., Stern D., Galante J. O.: A study of lower limb mechanics during stair-climbing. J. Bone and Joint Surgery, 62(5), 1980, p. 513–520.
• [9] Kowalewski P.: Modelowanie tarcia w endoprotezie stawu kolanowego, Wrocław 2007.
• [10] Cipolletti G. [et al.].: Modular Knee Prosthesis, OMNI life science, East Taunton US, US PATENT7,753,960 B2.
• [11] Gundlapalli R. R. [et al.].: Prosthetic Bearing With Encapsulated Reinforcement, Deput. Products, Inc., Warsaw US, US PATENT 8,8083,802 B2.
• [12] Metzger R. [et al.].: Floating Bearing Knee Joint Prosthesis with a Fixed Tibial Post, Biomet, Warsaw US, US PATENT6,972,039 B2.
• [13] Ottoj K. [et al.].: High Performance Knee Prostheses, University of Pennsylvania, Philadelphia US, US PATENT 7,922,771 B2.
• [14] Pappas M. J.: Posterior Stabilized Knee Replacement With Bearing Translation For Knee With Retained Collateral Ligaments. Biomedical Engineering Trust I, South Orange US, US PATENT6,764,516 B2.
• [15] Developer’s information on Mimics, http://biomedical.materialise.com/mimics
• [16] Braniewska M., Zubrzycki J., Karpiński R.: Komputerowo wspomagane projektowanie i wytwarzanie implantu stawu biodrowego. Innowacje w fizjoterapii, 2, 2015, p. 147–170.
• [17] Karpiński R., Jaworski Ł., Szabelski J.: The design and structural analysis of the endoprosthesis of the hip joint. Applied Computer Science, 12(1), 2016, pp. 87–95.
• [18] http://www.humankinetics.com/AcuCustom/Sitename/DAM/086/251art_Main.png
• [19] http://32f7sg2by83y1dtg9mdxf11m.wpengine.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2012/08/Anatomy-of-the-knee-Joint-1024x841.jpg

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę