Numerical analysis of the states of stresses in the units of ZESPOL type stabilizer

• Autorzy: Więckowski, W.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper state of stress of the ZESPOL plate stabilizer elements of the bridging osteosynthesis has been subjected to the numerical analysis. Calculation have been performed for variable fixing of the bearing element of the stabilizer versus bone in the system loaded respectively with axial force, bending moment in the frontal and sagittal plane and torque moment. Reduced stresses values and normal stresses components in the bearing plate of the stabilizer and bone screws have been determined with FEM simulation. Results obtained from the calculation shows significant influence of the fixing type of the stabilizer versus bone on loading of the individual elements of the joint system and further on its durability and assurance of the proper conditions for bone union.

PL

Przedmiotem badań była analiza numeryczna stanu naprężeń w elementach stabilizatora płytkowego ZESPOL w modelu zespolenia mostującego kości. Obliczenia przeprowadzono dla różnych wariantów utwierdzenia nośnika stabilizatora względem kości, w układzie obciążonym odpowiednio: siłą poosiową, momentem gnącym w płaszczyźnie czołowej i strzałkowej oraz momentem skręcającym. Wyznaczono wartości naprężeń zredukowanych oraz składowych naprężeń normalnych w płytce nośnej stabilizatora oraz wkrętach kostnych z wykorzystaniem MES. Uzyskane wyniki obliczeń wykazują znaczący wpływ sposobu zamocowania stabilizatora względem kości na obciążenie poszczególnych elementów układu zespolenia, a przez co na jego trwałość i zapewnienie odpowiednich warunków do prawidłowego zrostu kostnego.

Słowa kluczowe

PL

osteosynteza; stabilizator płytkowy ZESPOL; symulacja komputerowa

EN

osteosynthesis; ZESPOL plate stabilizer; computer simulation

• Czasopismo: Bio-Algorithms and Med-Systems
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 3, no. 6
• Strony: 31--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Więckowski, W.

• Zakład Inżynierii Biomedycznej, Politechnika Częstochowska, Częstochowa,

Bibliografia

• 1. Brudnicki J., Niedźwiedzki T.: Nieprawidłowości osteosyntezy jako przyczyna zaburzeń zrostu kostnego, Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja, Volume 9, Number 3, s. 239-245, 2007.
• 2. Dudko S., Kusz D., Wojciechowski P., Nowak M.: Wybrane zagadnienia operacyjnego leczenia zaburzeń zrostu złamań trzonów kości długich, Chirurgia Narządów Ruchu i Ortopedia Polska, Tom 71, Z. 5, s. 353, 2006.
• 3. Granowski R., Sygnatowicz J.: Biomechaniczne podstawy osteosyntezy “ZESPOL”, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000, Tom 5, s. 519-541, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2004.
• 4. Gutier E., Perren S. M., Cordey J.: Effect of plate position relative to bending direction on the rigidity of a plate osteosynthesis. A theoretical analysis., Injury, 31, S-C 14-20, 2000.
• 5. Karnezis I. A., Miles A. W., Cunningham J. L., Lear month I. D.: ‘’Biological’’ internal fixation of long bone fractures: a biomechanical study of a ‘’noncontact’’ plate system, Injury, Vol. 29, No. 9, pp. 689-695, 1998.
• 6. Kusz D., Dudko S., Wojciechowski P., Guzik H.: Etiopatogeneza powikłań zrostu złamań trzonów kości długich, Chirurgia Narządów Ruchu i Ortopedia Polska, Tom 71, Z. 5, s. 344, 2007.
• 7. Marciniak J., Ramotowski W.: Osteosynteza stabilizatorami płytkowymi, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000, Tom 5, s. 493-517, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2004.
• 8. Miclau T., Martin R.: The evolution of modern plate osteosynthesis, Injury, Vol. 28, No. 1. pp. S-A3-S-A6, 1997.
• 9. Ramotowski W.: Stabilizatory płytkowe Zespol i Polfix, Agencja Wyd. Zebra, Kraków, 1998.
• 10. Stoffel K., Dieter U., Stachowiak G., Gachter A., Kuster M. S.: Biomechanical testing of the LCP how can stability in locked internal fixators be controlled?, Injury Int. J. Care Injured, 34, S-B11 – SB19, 2003.