Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 3

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Designing and manufacturing of customized human bone endoprostheses and orthosis devices

Borkowski Pa., Borkowski P., Dietrich M., Domański J., Grygoruk R., Haraburda M., Kędzior K., Pawlikowski M., Skalski K., Skoworodko J., Szymczak B.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

2007

Vol. 27, no. 1-2

95-104

In the paper, designs of endoprostheses and orthosis devices are presented. The endoprostheses of various joints have been designed, i.e. those of the elbow joint, hip joint, knee joint and intervertebral disc. The process of design and that of manufacturing are also shown in details, as well as certain results of numerical simulations of bone behaviour after implantation. It has to be emphasised that the designed prostheses have been successfully implanted. Clinical observations indicate a proper load transfer from the prosthesis to the bone (slight bone resorption) and give good predictions as to the endoprosthesis functionality. Also some designs of orthosis devices, which facilitate paralysed people’s life, are shown.

A nonlinear analysis of the human vertebral column and medical recommendations that follow

Dietrich M., Kędzior K., Borkowski P., Krzesiński G., Skalski K., Zagrajek T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

2005

Vol. 53, nr 3

179-194

The analysis of mechanical behaviour of spinal column is until now still a challenge, in spite of the great amount of research which has been conducted over the last years. It is a particularly complex structure considering number of components, their shapes and mechanical characteristics. The objectives of the presented investigations are to understand the mechanisms of the mechanical behaviour of the spine structure and the role of its components, as well as the factors of its dysfunctions as scoliosis discopathy, spondylolisthesis. Also some mechanical effects of surgical interventions by total disc replacement is considered. To account for the 3D character of the spine system including vertebrae, discs, ligaments, muscles etc. the finite element method (FEM) formulation was used throughout the paper. Some specific features of the structure are included in the models as non-conservative loads and muscular tension control performed by the nervous system. The finite element method together with CAD programs and experimental validation was used in investigations of a new type of artificial disc for lumbar spine. The stress analyses were performed for the prostheses being in clinical use and for some original new designs. The conclusions concern most important determinants of the mechanical behaviour of the system and the quality of the intervertebral disc prosthesis.

Design and manufacturing of the human bone endoprothases using computer-aided systems

Dietrich M., Kędzior K., Skalski K.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

1999

nr 3

481-503

Basing on the results obtained previously, the authors present both research and application issues of modern computer-aided design and manufacturing of human bone replacements (endoprotheses). The first stage of the procedure consist in identifying the geometry (dimensions, shapes) and material (composition of the tissue, i.e. cortical and cancellous bone fractions) of the elements of human bone to be replaced with implants. For this purpose, the X-ray Computerized Tomography (CT) and Coordinate Measuring Machine (CMM) are used. In the second stage by means of a Computer-Aided Design (CAD) system, a geometrical model of the bone under consideration is constructed, representing both external and internal (marrow cavity) shapes and areas of cortical and cancellous bones. At this stage it is possible to change the shape of the endoprothesis to fit exactly the patient's anatomic features. Also, the strength can be estimated, using the Finite Element Method package included in the Computer -Aided Manufacturing (CAM) system, the technological process is designed and then the endoprothesis, e.g. using a Computer Numerical Controlled (CNC) machine is manufactured.

Na podstawie wyników prac własnych przedstawiono zastosowanie współczesnych inżynierskich systemów komputerowych do wspomagania projektowania i wytwarzania endoprotez elementów kości człowieka. Pierwszy etap zintegrowanego procesu projektowo-wytwórczego obejmuje identyfikację własności geometrycznych (wymiary, kształt) i materiałów tych elementów kości człowieka, które na skutek choroby lub uszkodzenia mają być zastąpione implantowaną na ich miejsce endoprotezą. Stosuje się do tego rentgenowską tomografię komputerową (CT) i skomputeryzowane współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM). W drugim etapie za pomocą systemu do komputerowo wspomaganego projektowania (CAD) tworzy się model geometryczny powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej (jamy szpikowej) zidentyfikowanej w poprzednim etapie kości. Ten etap obejmuje także dobór typowej (spośród dostępnych na rynku implantów) lub zaprojektowanie indywidualnej, anatomicznie dopasowanej endoprotezy. Drugi przypadek dotyczy pacjentów o nietypowych, np. ze względu na zaawansowane zmiany chorobowe, własnościach geometrycznych kości. Następnym krokiem w tym etapie jest komputerowo wspomagana analiza inżynierska (CAE) układu kość-implant metodą elementów skończonych, której wyniki mogą doprowadzić do zmian w doborze typowego lub w konstrukcji indywidualnego implantu. System CAD umożliwia także symulację zabiegu chirurgicznego wszczepienia dobranej lub nowozaprojektowanej endoprotezy. Ułatwia to przeprowadzenie zabiegu wszczepienia i zmniejsza ryzyko powikłń pooperacyjnych. W trzecim etapie, za pomocą systemu komputerowo wspomaganego wytwarzania (CAM) projektuje się proces obróbki endoprotezy, a następnie steruje się jej wytwarzaniem na sterowanej numerycznie (cnc) obrabiarce.