Определяне на крайното натоварване на феморалната кост с усилващ имплант в проксималната част

A. Matveev, S. Bosiakov, M. Nikolaitchik

Abstract: Отслабването на тубуларната кост в следствие на остеопороза или бенигнени тумори е показание за прилагането на профилактика с имплантиране на метални структури в определени области на феморалната кост. За предотвратяване на фрактури в проксималната част на фемура, често се прилагат външни фиксатори с пирони. Целта на настоящото изследване е да определи крайното натоварване на бедрената кост под действието на собственото тегло на човека след фиксиране с интрамедуларни пирони, базирано на моделиране с метода на крайните елементи. Бяха симулирани три случая на фиксиране: включително сонда, винт и спица, приложени в проксималната феморална част. Метода на крайните елементи беше реконтруиран от СТ изображения. Еластичният модул, модулът на срязване и коефициентът на Поасон на кортикалната кост варират нелинейно по протежение на анатомичната ос на фемура. Натоварването по протежение на биомеханичната ос на бедрената кост се прилага за симулиране на действието на собствената тежест на човека. Определяне на крайното натоварване беше извършено посредством използване на параметъра за разрушение на крайните елементи.
Моделирането с крайни елементи предсказа увеличаване на пределното натоварване на фемура с около 10% след поставяне на сонда или спица; крайното натоварване се увеличи с около 20 % след поставяне на винт. В заключение, най-ефективната превенция на фрактури на проксималната част на бедрената кост с остеопороза или бенигнени тумори е прилижението на винтове.

Keywords: възникване на цепнатина; моделиране с крайни елементи; бедрена кост; пирон импланти; пределно натоварване

Date published: 2019-02-01