PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Hip joint implants - survey of numerical modeling

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In the paper the discussion of the modeling of hip joint implants is presented. the historical attempts to implant construction finally led to complex solutions. To date almost all experiences have learned from clinic observation and rather tests and trial methods than systematic research. Numerical simulations have been limited to simple stress analysis. All phenomena responsible for the damage in the treated joint are not fully explained. The comlexity of the problem is presented in the paper. The stress concentration in the region of rigid inclusion is pointed as one of the mechanical destructive factors. The change of the stem form and material rigidity cuuld reduce extremal stresses by 10-20%.
PL
W pracy omówiono modelowanie implantów stawu biodrowego. Historyczne próby ich konstruowania doprowadziły do bardzo złożonych rozwiązań. Dotąd niemal wszystkie doświadczenia zdobywano w obserwacjach klinicznych i próbach, a nie w wyniku systematycznych badań. Numeryczne symulacje ograniczono do prostej analizy stanu naprężenia. Większość zjawisk odpowiedzialnych za uszkodzenia badanych stawów nie jest w pełni wyjaśniona. W pracy zwrócono uwagę na złożoność zagadnienia. Za jeden z czynników niszczących uznano koncentracje naprężeń w strefach sztywnych wtrąceń. Zmiana kształtu trzpienia i sztywności materiału pozwala zmniejszyć ekstremalne naprężenia o 10-20%.
Słowa kluczowe
Rocznik
Tom
Strony
435--454
Opis fizyczny
Bibliogr. 45 poz., il., tab., wykr.
Twórcy
autor
  • Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences
autor
  • Institute of Rheumatology, Warsaw
  • Institute of Rheumatology, Warsaw
Bibliografia
  • 1. 1989, Aesculap Scientific Information, Plasmapore Coating for Cementfree Bounding of Joint Endoprosthesis.
  • 2. ALEXANDER R.MCN., 1995, Simple Models of Human Movement, Appl. Mech. Rev., 48, 461-470.
  • 3. AMSTUTZ H.C., CAMPBELL P., KOSSOVSKY N., AND CO., 1992, Mechanism and Clinical Significance of Wear Debris Includ. Osteolysis, Clin. Orthop. Rel. Res., 18, 7, 276.
  • 4. AN K.N., HIMENO S., TSUMURA H., KAWAI T., CHAO E.Y., 1990, Pressure Distribution on Articular Surfaces: Application to Joint Stability Evaluation, J. Biomech., 23, 10, 1013-1020.
  • 5. BARUN A., PAPP J., 1993, A Plasmapore Coated Hip Replacement - Concepts and Results, In Materials of 10 SICOT Congress, South Corea, 605.
  • 6. BERGMAN G., GRAICHEN F., ROHLMANN A., 1993, Hip Joint Loading During Walking and Running, Measured in Two Patients, J. Biomechanics, 26, 969-990.
  • 7. BERGMAN G., GRAICHEN F., ROHLMANN A., 1995, Is Staircase Walking a Risk for the Fixation of Hip Implants, J. Biomechanics, 28, 535-553.
  • 8. BERGMAN G., GRAICHEN F., ROHLMANN A., LINKE H., Hip Joint Forces During Load Carrying, Clin. Orthop., (in print).
  • 9. BĘDZIŃSKI R., 1997, Biomechanika inżynierska - zagadnienia wybrane, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
  • 10. BOBYN J.D., PILLIAR R.M., CAMERON H.U., AND co., 1980, The Optimum Pore Size for the Fixation of Porous Surfaced Metal Implants by the Ingrowth of Bone, Clin. Orthop., 150, 263.
  • 11. BOGACZ R., RYCZEK B., 1997, Dry Friction Self-Excited Vibrations Analysis and Experiment, Eng. Transactions, 45, 3-4, 487-504.
  • 12. BRAY J.C., MERRILL E.W., 1973, Poly (Vinyl Alcohol) Hydrogels as Synthetic Articular Cartilage Material, J. Biomech. Matrials Res., 7, 431-443.
  • 13. BREKELMANS W.A.M., POORT H.W., SLOOFF T.J.J.H., 1972, New Method to Analyse the Mechanical Bechaviour of Skeletal Parts, Acta Orthop. Scand., 43, 301-317.
  • 14. BROWN T.D., DIGIOIA A.M. Ill, 1984, A Contact-Coupled Finite Element Analysis of the Natural Adult Hip, J. Biomechanics, 17, 6, 437-444.
  • 15. CALLAGHAN J.J., 1992, Total Hip Arthroplasty, Clinical Perspective, Clin. Orthop., 276, 33.
  • 16. CARAVIA L., DOWSON D., FISHER J., CORKHILL P.H., TIGHE B.J., 1993, A Comparison of Friction in Hydrogel and Polyurethane Materials for Cushion form Joints, J. Mat Sci, Materials in Medicine, 4, 521-520.
  • 17. DAVEY J.R., HARRIS W.H., 1989, A Preliminary Report of the Use of a Cementless Acetabular Component with a Cemented Femoral Component, Clin. Orth., 245, 150.
  • 18. EFTEKHAR N.S., 1993, Total Hip Arthroplasty, Mosby.
  • 19. GALLANTE J., 1971, Sintered Fiber Metal Composites as a Basis for Attachment of Implant Bone, J. Bone Joint Surg., 53-A, 101.
  • 20. GARLICKI M., KRECZKO R., 1974, Arthrosis Deformans Coxae, PZWL, Warszawa.
  • 21. GEESINK R.G.T., 1990, Hydroxyapatite-Coated Total Hip Prosthesis. Two-Year Clinical and Rentgenographic Results of 100 Cases, Clin. Orthop., 261, 33.
  • 22. GOLDSMITH A.A.J., CLIFT S.E., 1998, Investigation into the Biphasic Properties od a Hydrogel for Use in a Cushion form Replacement Joint, J. Biomech. Engng., 120, 362-369.
  • 23. GUO X.-D.E., MCMAHON T.A., KEAVEMY T.M., HAYES W.C., GIBSON L.J., 1994, Finite Element Modeling of Damage Acumulation in Trabecular Bone under Cyclic loading, J. Biomechanics, 27, 145-155.
  • 24. HALLEY D., WROBLEWSKI B.M., 1986, Long Term Results of Lfa Arthroplasty in Patients 30 Years or Younger, Clin. Orthop., 211, 43.
  • 25. HIGGINSON G.R., 1977, Elastodynamic Lubrification in Human Joints, Proc. Jnstn. Mech. Engrs., 191, 33, 217-223.
  • 26. HOMSY C., 1972, Porous Implant Systems for Prosthesis Stabilisation, Clin. Orthop., 89, 220.
  • 27. HUISKES R., JANSEN J.D., SLOOFF T.J., 1982, Finite Element Analysis for Artiflcal Joint Fixation Problems in Orthopaedics, In Gallagher R.H., Simon B.R., Johnson P.C., Gross J.F., edit., Finite Elements in Biomechanics, John Willey and Sons.
  • 28. HUISKES R., 1984, Design, Fixation and Stress Analysis of Permanent Orthopedic Implants: the Hip Joint, In P. Ducheyne and G.W. Hastings, edit., Functional Behavior of Orthopedic Biomaterials, 2, CRC Press Inc. Boca Raton, Florida.
  • 29. HUISKES R., 1986, Load-Transfer in Acetabular Reconstruction with Screwed Cups, Technical Report, Protek.
  • 30. KAWAI T., TAKEUCHI N., 1981, A Discrete Method of Limit Analysis with Simplified Elements, In ASCE Int. Conf. Comput Civil Eng., New York.
  • 31. KREON P.O., 1992, Hydroxyapatite Coating of Hip Prostheses, J. Bone Joint Surg., 74-B, 518.
  • 32. LIEBERMAN I.H., MORAN E., HASTINGS D.E., AND CO., 1994, Heterotopic Ossification After Primary Cemented and Non-Cemented Total Hip Arthroplasty in Patients with Osteoarthrosis and Rheumatoid Arthritis, Can. J. Surg., 37, 2, 135.
  • 33. LOTZ J.C., CHEAL E.J., HAYES W.C., 1991, Fracture Prediction for the Proximal Femur Using Finite Element Models: Part I - Linear Analysis, Part II -Nonlinear Analysis, J. Biomech. Eng., 113, 353-365.
  • 34. MAZULLO S., PAOLINI M., VERDI C, 1991, Numerical Simulation of Thermal Bone Necrosis During Cementation of Femoral Prostheses, J. Math. Biol., 29, 475-494.
  • 35. MERZ B., ECKSTEIN F., HILLEBRAND S., PUTZ R., 1997, Mechanical Implications of Humero-Ulnar Incogruity - Finite Element Analysis and Experiment, J. Biomech., 30, 7, 713-721.
  • 36. MORITZ A.R., HENRIQUES F.C., 1947, Studies of Thermal Injury, Am. J. Path., 23, 695.
  • 37. OKA M., NOGUCHI T., KUMAR P., IKEUCHI K., YAMAMURO T., HYON S.H., IKADA Y., 1990, Development of an Artificial Artcular Cartilage, Clin. Materials, 6, 361-381.
  • 38. POITOUD D., GAUJOUX G., LEMPIDAKIS M., 1991, Osteoarthrosis of the Hip, EULAR Bulletin, 82, 3, 82.
  • 39. REVELL P.A., AL-SAFFAR N., KOBAYASHI A., 1997, Biological Reaction to Debris in Relation to Joint Prosthesis, Proc. Jnstn. Mech. Engrs., 211, H, 187-197.
  • 40. SALAMON Z., RATOMSKI R., 1988, Kierunki rozwoju alloplastyki cementowej stawu biodrowego, In Pamiętnik 27 Zjazdu Naukowego PTOiTr, p.31, Warszawa.
  • 41. SALAMON Z., SZULC W., KRECZKO R., 1983, Dalsze spostrzeżenia nad endoprotezoplastyką stawu biodrowego sposobem Wagnera, Chir. Narz. Ruchu Ortop. Pol, 47, 455.
  • 42. SMILOWICZ M., 1978, Rozwój plastyki stawu biodrowego z użyciem endoprotez, Chir. Narz. Ruchu Ortop. Poi, 43, 39.
  • 43. SZULC W., RATOMSKI R., 1988, Kierunki rozwoju alloplastyki bezcementowej, In Pamiętnik 27 Zjazdu Naukowego PTOiTr, p.95, Warszawa.
  • 44. VROEMEN W., HUISKES R., STRENS P., SLOFF T.J., 1986, A Non-Linear Finite Element Simulation of Loosening and Bone Resorption after Hip Resurfacing, In 32nd Annual ORS, p.453, New Orleans, Louisiana, 17-20.
  • 45. WAGNER H., 1978, Surface Replacement Arthroplasty of the Hip, Clin. Orthop., 134,102.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWM2-0001-0250
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.