ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Моделирование напряженно-деформированного состояния головки бедренной кости из "Моделирование в биомеханике" Изучение напряжений в головке бедренной кости при заболевании (остеонекрозе) необходимо для выбора и планирования лечебных мероприятий. [c.127] В области взаимной нафузки головки и вертлюжной впадины трабекулярная система испытывает в основном напряжение сжатия. Низкие механические свойства трабекулярной системы приводят к распространению некротического процесса в губчатой кости. Даже локальный склероз субхондральной пластинки вызывает значительное увеличение напряжения в соответствующем участке хряща. [c.127] Построены конечно-элементные модели головки бедренной кости в норме, с истонченным хрящем, истонченной субхондральной пластинкой, с заполнением очага некроза измельченными пористыми керамическими имплантатами. Пористость имплантата способствует образованию блока кость—керамика , а измельчение необходимо для того, чтобы полностью заполнить очаги сложной геометрической формы. [c.127] Расчетная схема (рис. 3.18) соответствует основным размерам и нагрузкам взрослого человека при одноопорном стоянии. [c.127] Диаметр головки бедра — 50 мм диаметр щейки бедра / = 35 мм плечо рычага веса тела — ПО мм плечо рычага отводящих мыщц — 40 мм вес тела 700 Н вес нижней конечности 126 Н. Угол ф (между вертикалью и линией действия равнодействующей Р) равен 16°. Мышечные усилия ягодичной группы R = 1580 Н, угол а между вертикалью и результирующей мышечных сил равен 21,7°. [c.127] Модуль упругости керамики равен 13,5 ГПа. [c.128] Двумерная плоская модель, соответствующая сечению проксимального конца бедренной кости во фронтальной плоскости, разбита на 190 прямоугольных элементов. [c.128] Результаты вычислений показывают, что поражение костной ткани в самом нагружаемом секторе головки вызывает повьппение напряжения (норма принята за 100%) как в субхондральной пластинке — 137—142%, так и в губчатой кости вокруг очага — 63 150 170%. Напряжение в губчатой кости вокруг очага распределяется неодинаково. [c.128] В результате истончения хряща и субхондральной пластинки (рис. 3.19, а—в) напряжения в них постепенно возрастают. В губчатой кости также происходит повышение и перераспределение напряжений. Напряжение вокруг очага поражения, заполненного керамическим имплантатом (рис. 3.19, г), уменьшается и становится меньше нормы. [c.129] Введение керамики в очаг повреждения костной ткани уменьшает напряжение в окружающей его зоне, повышает механическую прочность этого участка, увеличивает несущую способность головки бедренной кости и щ)едупреждает проседание (коллапс) хряща над зоной дефекта. [c.129] Вернуться к основной статье