External mechatronic orthopaedic fixators-modelling, computer simulations and clinical experiences

• Autorzy: Jasińska-Choromańska D.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents some selected issues of modelling and simulation of physical performance of the External Unilateral Mechatronic Orthopaedic Fixator-Bone (EUMOFB) system intended for treatment of shafts of long bones. The model structure includes both a nominal model of the system and a mathematical model design technique. The research inquiry has been limited to discrete models. While considering a clinic postulate of functional treatment of fractures, it has been introduced a stability concept in technical terms. A monitoring method for fracture healing process where both measures of bone union and heuristic techniques depending on artificial feedforward neural networks have been employed is presented too. The test readings were used to build fixators of a new generation. Some results obtained in environment of a clinic are also presented in this paper.

PL

Mechatroniczne ortopedyczne stabilizatory zewnętrzne - modelowanie, symulacja komputerowa i badania kliniczne. Artykuł prezentuje wybrane zagadnienia dotyczące modelowania i symulacji układu: mechatroniczny ortopedyczny unilateralny zewnętrzny stabilizator - kość, przeznaczonego do leczenia trzonów kości długich. Zaprezentowano model nominalny oraz odpowiadający mu model matematyczny, przy czym ograniczono się do modelu dyskretnego. Pokazano związek między klinicznym postulatem czynnościowego leczenia złamań, a pojęciem stateczności technicznej. W artykule zaprezentowano również metodę oceny zrostu kostnego z wykorzystaniem tzw. miar zrostu kostnego oraz metodę symulacji procesów zrostowych wykorzystującą technikę sztucznych sieci neuronowych. Analiza i badania posłużyły do budowy stabilizatora nowej generacji. W pracy przedstawiono również wybrane badania kliniczne.

Słowa kluczowe

EN

modelling; computer simulations; orthopaedic fixators

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 38 nr 3
• Strony: 549--572
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tsb.

Twórcy

autor

Jasińska-Choromańska D.

• Faculty of Mechatronics, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. DE BASTINI G., ALDEGHERI R., 1986, Dynamic Axial Fixation. A Rational Alternative for the External Fixation of Fractures, International Orthopaedics, Springer-Verlag.
• 2. BĘDZIŃSKI R., 1997, Biomechanika inżynierska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• 3. BOGUSZ W., 1972, The Technical Stability, IPPT PAN, PWN.
• 4. CANADELL J., FORRIOL F., 1993, Unilateral External Fixation, University of Navara.
• 5. DESZCZYNSKI J., KARPIŃSKI J., 1992, Dynamiczne stabilizatory Dynastab D-K nowym sposobem czynnościowego leczenia złamań, Chirurgia Narządów Ruchu i Ortopedia Polska, LVII, supl. 2, Warszawa, 103-105.
• 6. GOODSHIP A.E., WATKINS P.E., RIGBY H.S., KENWRIGHT J., 1993, The Role of Fixator Frame Stiffness in Control of Fracture Healing. An Experimental Study, Journal of Biomechanics, 28, 9, 1027-1035.
• 7. JASIŃSKA-CHOROMAŃSKA D., DESZCZYNSKI J., KARPIŃSKI J. CHOROMAŃ-SKi W., 1997, Mechatronic Orthopaedic External Fixators, XVIII Symposium on Fundamentals of Machine Design, Kielce-Amieliówka, 123-130.
• 8. JASIŃSKA-CHOROMAŃSKA D., PAWLICKI G., DESZCZYNSKI J., CHOROMAŃ-SKi W., KARPIŃSKI J., 1996, Motion and Vibration Control in Medicine -Focus on New Generation of Orthopaedic External Fixator, The Third International Conference on Motion and Vibration Control MOVIC, Tokyo, 381-386.
• 9. KRUSZEWSKI J., GAWROŃSKI W., WITTBRODT E., NAJBAR F., GRABOWSKI S., 1975, The Rigid Finite Element Method, Warsaw, Arkady.
• 10. LANE J.M., 1987, Fracture Healing, Churchill Livingstone.
• 11. SKALMIERSKI B., TYLIKOWSKI A., 1973, Stability of Dynamic Systems, PWN Warszawa.
• 12. TADUSIEWICZ R., 1993, Neural Networks, Academic Printing House, Warsaw.