Введение 3
Глава 1. Общие сведения об эндопротезировании 4
Глава 2. Эксперимент 7
Глава 3. Постановка задачи 12
Глава 4. Численное решение задачи 19
Глава 5. Сравнение результатов полученных численно и экспериментально 23
Выводы 26
Список литературы
Одними из самых распространенных заболеваний во всем мире являются дегенеративные поражения суставов. Большинство случаев коксартроза является следствием врожденной деформации тазобедренного сустава. Значительная часть пациентов с диспластическим коксартрозом вынуждено подвергаться тотальному эндопротезированию.
В настоящее время отсутствует единая методика, в связи с чем ведутся многочисленные дискуссии по поводу тактики эндопротезирования тазобедренного сустава (ТБС) при тяжёлых дисплазиях вертлужной впадины. Несмотря на наличие различных методик установки вертлужного имплантата, каждая из которых имеет ряд преимущества и недостатков, все еще остаются актуальными вопросы об уровне установки вертлужного компонента [6, 7]. Отсутствие оптимальной тактики эндопротезирования указывает на необходимость поиска иных решений. Современные математические методы позволяют смоделировать поведение сустава как трехмерного тела [2, 4], произвести для него необходимые расчеты, а также определить области применения различных способов эндопротезирования на основе проведенных расчетов.
Целью данной работы является определение критической величины недопокрытия ацетабулярного компонента, при которой возможна его имплантация без использования дополнительной опоры. Исследование было проведено экспериментально - на специально изготовленной установке, а также численно - моделированием контактного взаимодействия.
Был спланирован эксперимент, создана оснастка и проведены стендовые испытания, результаты испытаний анализировались и сравнивались с клинической практикой, определены диапазоны недопокрытия с устойчивым и с нестабильным поведением вертлужного компонента, оценена степень влияния подкрепления на несущую способность вертлужного компонента.
Также в работе приведены результаты численных исследований трехмерной модели тазобедренного сустава с установленным ацетабулярным компонентом. Произведена оценка зависимости между критической величиной силы и процентом недопокрытия ацетабулярного компонента эндопротеза. Для использования полученных результатов в хирургической практике были построены экспоненциальные зависимости в осях "вес - величина недопокрытия в процентах".
1. Акулич, А.Ю. Экспериментальное определение разрушающих касательных напряжений трабекулярной костной ткани головки бедра человека / А.Ю. Акулич, Ю.В. Акулич, А. С. Денисов // Российский журнал биомеханики. - 2010 . - Т. 14, № 4 (50) С. 7-16.
2. Акулич, Ю.В. Исследование напряженно-деформированного состояния эндопротезированного тазобедренного сустава / Ю. В. Акулич, Р. М. Подгаец, В. Л. Скрябин, А. В. Сотин // Российский журнал биомеханики. -
2007. - Т. 11, №4 - С. 9-35.
3. Балафендиева, И.С. Исследование деформирования элементов транспортных сооружений, взаимодействующих с грунтом сложной физической природы / И.С. Балафендиева, Д. В. Бережной, Л. Р. Секаева // Морские интеллектуальные технологии. - 2011. - № 3. - С.81-84.
4. Зайцева, Т.А. Математическое моделирование вывиха имплантат в тезобедренном суставе / Т.А. Зайцева, Ю.Г. Коноплев, В.И. Митряйкин, О.А. Саченков // Вестник КГТУ им. А.Н.Туполева. - 2013 г. - №1 - С. 99-104.
5. Коноплев, Ю. Г. Экспериментальное исследование влияния степени недопокрытия вертлужного компонента на несущую способность эндопротеза / Ю. Г. Коноплев, А. В. Мазуренко, В. И. Митряйкин, О. А. Саченков // Российский журнал биомеханики. - 2014. - Т. 18, № 3. - C. 333¬344.
6. Неверов, В.А. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава / В.А. Неверов, С.М. Закари // СПб. : Образование, 1997. - 112 с.
7. Jasty, M. Total hip replacement for developmental dysplasia of the hip / M. Jasty, MJ Anderson, WH Harris // Clin Orthop Relat Res.1995; (311) - P. 40-45.
8. Sachenkov, O.A. Implementation of Contact Interaction in a Finite-Element Formulation / O.A. Sachenkov, V.I. Mitryaikin, T.A. Zaitseva, Yu.G. Konoplev // Applied Mathematical Sciences. - 2014. - no. 159. - P. 7889 - 7897.