التفاصيل البيبلوغرافية
| العنوان: |
Математичне та комп'ютерне моделювання нового ендопротеза з вуглець-вуглецевого композиту для міжтілового спондилодезу поперекового відділу хребта (Russian) |
| Alternate Title: |
MATHEMATICAL AND COMPUTER MODELING OF A NEW ENDOPROSTHESIS WITH A CARBON-CARBON COMPOSITE FOR INTERBODY FUSION OF A LUMBAR SPINE. (English) |
| المؤلفون: |
Корж, М. О., Радченко, В. О., Куценко, В. О., Попов, А. І., Веретельник, О. В., Тимченко, І. Б., Ткачук, М. А., Перфільєв, О. В. |
| المصدر: |
Orthopaedics, Traumatology & Prosthetics / Ortopediia, Traumatologiia i Protezirovaniie; 2020, Issue 1, p46-53, 8p |
| مصطلحات موضوعية: |
INTERVERTEBRAL disk prostheses, ULTIMATE strength, FINITE element method, LUMBAR vertebrae, BONES, PARAMETRIC modeling |
| Abstract (English): |
Endoprostheses for interbody fusion should have not only biocompatibility and high strength characteristics, but also good visualization w ith a dditional r esearch m ethods (CT, M RI). One such material is carbon. Aim: using mathematical modeling (the finite element method) to develop a model of the interbody prosthesis from a carbon-carbon composite and evaluate the stress-strain state of the vertebral body-implant system. Methods: models created in SolidWorks software. 18 design schemes with endoprostheses from a carbon-carbon composite were developed and studied. Bending load was carried out by angular displacements (2°), compressive -- by applying a force of 500 N to the upper cubic element. Additional symmetry conditions were also simulated. Results: a parametric model of the biomechanical system of the lumbar spine was constructed. The smallest equivalent stresses were obtained in the design scheme M17, and the largest -- in M13. In the bone elements of the systems, they did not exceed the ultimate strength limits for cortical (160 MPa) and cancellous (18-22 MPa) bones. Contact pressure and displacement are determined for all design schemes. Conclusions: as a result of the numerical values and distribution fields of the components of the stress-strain state in the elements of the studied systems, it was found that the use of the proposed endoprosthesis made of a carbon-carbon composite, the geometric parameters of which correspond to the design scheme M17, is effective for achieving additional stabilization in the system «vertebral body - implant». [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Russian): |
Эндопротезы для межтелового спондилодеза должны обла- дать не только биосовместимостью и высокими прочност- ными характеристиками, но и хорошей визуализацией при дополнительных методах исследования (КТ, МРТ). Одним из таких материалов является углерод. Цель: при помощи ма- тематического моделирования с использованием метода конечных элементов разработать модель межтелового эндопротеза из углерод-углеродного композита и оценить напряженно-деформированное состояние системы «тело позвонка - имплантат». Методы: модели созданы в про- граммном продукте SolidWorks. Разработаны и исследованы 18 расчетных схем с эндопротезами из углерод-углерод- ного композита. Сгибающую нагрузку осуществляли путем угловых перемещений (2°), сжимающую -- приложением силы 500 Н к верхнему кубическому элементу. Также моде- лировали дополнительные условия симметрии. Результаты: построена параметрическая модель биомеханической систе- мы поясничного сегмента позвоночника. Наименьшие экви- валентные напряжения получены в расчетной схеме М17, а наибольшие -- в М13. В костных элементах систем они не превышали предельных границ прочности для кортикаль- ной (160 МПа) и губчатой (18-22 МПа) костей. Определено контактное давление и перемещение для всех расчетных схем. Выводы: в результате полученных численных значе- ний и полей распределения компонент напряженно-дефор- мированного состояния в элементах исследуемых систем установлено, что использование предложенного эндопро- теза, изготовленного из углерод-углеродного композита, геометрические параметры которого соответствуют расчетной схеме М17, эффективно для достижения допол- нительной стабилизации в системе «тело позвонка -- им- плантат». [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
|
Copyright of Orthopaedics, Traumatology & Prosthetics / Ortopediia, Traumatologiia i Protezirovaniie is the property of Orthopaedics, Traumatology & Prosthetics / Ortopediia, Traumatologiia i Protezirovaniie and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.) |
| قاعدة البيانات: |
Complementary Index |