БИОМЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ МЕДЛАЙН.РУ
Содержание журнала

Архив

Редакция
Учредители

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства»


Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук


ООО "ИЦ КОМКОН"

Адрес редакции и реквизиты

199406, Санкт-Петербург, ул.Гаванская, д. 49, корп.2

ISSN 1999-6314


Клиническая медицина » Хирургия • Травматология

Том: 19
Статья: « 74 »
Страницы:. 1038-1052
Опубликована в журнале: 25 ноября 2018 г.

English version

Оценка распределения напряжений конструкции бионического эндопротеза сустава кисти

Николаенко А.Н.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Самарский государственный медицинский университет


Резюме
Биомеханическое поведение систем эндопротезирования с фиксацией имплантата, играет важную роль в его функциональной долговечности внутри кости. Метод конечных элементов показал, что концентрация напряжений, происходящих исключительно в кортикальной кости около шейки имплантатов, отвечает за инициирование резорбции костной ткани в этой области. Цель исследования? оценить распределение напряжений в конструкции бионического эндопротеза сустава кисти методом конечных элементов. Результаты показали, что случаи без силовой нагрузки не опасны для протеза. В случае шарового захвата кистью с нагрузкой на палец 25,16?3,3Н, получены достаточные коэффициенты запаса прочности как по костной ткани (минимум 4), так и по материалу протеза (минимум 4.65). Коэффициент запаса по усталости имеет минимальное значение 1,36 для второго случая нагружения на протезе первой части модели. Это показывает, что в случае постоянного нагружения в этом режиме возможно проявление усталостных дефектов и физическую активность с большими нагрузками на протез следует ограничить.


Ключевые слова
бионический эндопротез, суставы кисти, биомеханика, метод конечных элементов



(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)



открыть статью в новом окне

Список литературы

1. Andani, M.T. Metals for bone implants. Part 1. Powder metallurgy and implant rendering [Text] / M.T. Andani, N.S. Moghaddam, C. Haberland [et al.] // Acta Biomaterialia.- 2014 - P. 4058-4070.


2. Namiki, A. Y. Development of a High-Speed Multi-Fingered Hand System and its Application to Catching [Text] / A. Y. Namiki, M. Imai, M. Kaneko // Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. - 2013 - 14 - P. 2666-2671.


3. Kargov, A. Development of an Anthropomorphic Hand for a Mobile Assistive Robot [Text] / A. Kargov, T. Asfour, C. Pylatiuk [et al.] // 9th International Conference on Rehabilitation Robotics, (ICORR) . - 2015 June 28 - July 1 - Chicago, IL, USA, P. 182-186.


4. Zaid, A. M. UTHM HAND: Performance of Complete System of Dexterous Anthropomorphic Robotic Hand [Text] / M. Zaid, M. A. Yaqub // International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IRIS). - 2012- V. 41 -P. 777-783.


5. Wilmowsky, C. Implants in bone: part I. A current overview about tissue response, surface modifications and future perspectives [Text] / C. Wilmowsky, T. Moest, E. Nkenke [et al.] // Oral Maxillofac Surg. - 2014 - - P. 243-257.


6. Walha, C. An Adaptive Particle Swarm Optimization Method for Solving the Grasp Planning Proble [Text] / C. Walha, H. Bezine A. M. Alimi // International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IRIS), Procedia Engineering. -2012 - Elsevier - V. 41 - P. 426 - 435.


7. Takaki, T. High Performance Anthropomorphic Robot Hand with Grasp Force Magnification Mechanism [Text] / T. Takaki, T. Omata // Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation. - 2017 - 25- P. 1697-1703.


8. Pons, J. L. The MANUS-hand dextrous robotics upper limb prosthesis: mechanical and manipulation aspect [Text] / J. L. Pons, E. Rocon, R. Ceres [et al.] // Autonomous Robots. - 2014 -V. 16. - P. 143-165.


9. http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/tit/VT1-0/.


10. http://oitsp.ru/marochnik/vt1-0[http://bonesurgery.ru/view/biomehanicheskie_i_ materialovedcheskie_svojstva_kostnoj_tkani.


11. ГОСТ 25.504-82 Методы расчета характеристик сопротивления усталости