Detail publikace

Deformačně-napěťová analýza kyčelního kloubu s aplikovanou povrchovou náhradou

NÁVRAT, T.

Originální název

Deformačně-napěťová analýza kyčelního kloubu s aplikovanou povrchovou náhradou

Český název

Deformačně-napěťová analýza kyčelního kloubu s aplikovanou povrchovou náhradou

Typ

dizertace

Jazyk

cs

Originální abstrakt

Možnost náhrady poškozeného kyčelního kloubu endoprotézou znamená pro mnoho lidí na celém světě často jedinou cestu, jak se dostat zpět do normálního života bez bolesti a bez výrazného pohybového omezení. Snižuje se věková hranice, kdy je potřeba náhradu provést. Se vzrůstajícím počtem pacientů s kloubní náhradou však logicky narůstá také počet pacientů, kterým je třeba endoprotézu vyměnit. Proto je-li endoprotéza aplikována u mladých pacientů je jí nutno během jejich života několikrát vyměnit. Vlivem aplikace a opakované výměny však dochází k poškozování kosti a další výměna už nemusí být možná. Pro tyto případy byla vymyšlena povrchová náhrada, jejímž cílem je oddálit nutnost prvé aplikace klasické totální endoprotézy. Povrchové náhrady se v oblasti ortopedických implantátů vhodných k obnově kyčelního spojení objevují už od samotného počátku kyčelních náhrad, avšak k výraznému rozvoji došlo až v 90. letech minulého století. Výsledky úvodních analýz, krátkodobé klinické výsledky a stále rostoucí zájem o tento typ náhrady nás přesvědčuje o tom, že má smysl se výpočtovým modelováním zabývat. Povrchové náhrady jsou určeny především pro mladé a aktivní lidi, kterým umožní návrat do běžného života bez bolesti a bez výrazného pohybového omezení. Cílem této práce bylo určit deformačně-napěťové stavy v kyčelním kloubu s různými typy částečné i totální povrchové náhrady a srovnat je s deformačně-napěťovými stavy zjištěnými u fyziologickému kloubu a u kloubu s aplikovanou klasickou náhradou, tak abychom mohli posoudit výhody či nevýhody povrchové náhrady. Řešená soustava se skládá z křížové, pánevní, stehenní kosti, svalů, umělé jamky a femorální komponenty. Výpočty byly provedeny v konečnoprvkovém systému ANSYS. Geometrický model kostí byl vytvořen pomocí řezů získaných z počítačové tomografie. Okrajové podmínky jsou zadány tak, aby reprezentovaly stoj na jedné dolní končetině. V práci jsou prezentovány výsledky deformačně-napěťových analýz, citlivostních analýz a srovnávací analýza, z nichž vyplývá celá řada velmi zajímavých poznatků, jež mají využití pro vývoj povrchových náhrad kyčelního kloubu, klinickou praxi a v neposlední řadě pro řešení dalších biomechanickým problémů. S podrobnými závěry se může čtenář seznámit na konci této práce.

Český abstrakt

Možnost náhrady poškozeného kyčelního kloubu endoprotézou znamená pro mnoho lidí na celém světě často jedinou cestu, jak se dostat zpět do normálního života bez bolesti a bez výrazného pohybového omezení. Snižuje se věková hranice, kdy je potřeba náhradu provést. Se vzrůstajícím počtem pacientů s kloubní náhradou však logicky narůstá také počet pacientů, kterým je třeba endoprotézu vyměnit. Proto je-li endoprotéza aplikována u mladých pacientů je jí nutno během jejich života několikrát vyměnit. Vlivem aplikace a opakované výměny však dochází k poškozování kosti a další výměna už nemusí být možná. Pro tyto případy byla vymyšlena povrchová náhrada, jejímž cílem je oddálit nutnost prvé aplikace klasické totální endoprotézy. Povrchové náhrady se v oblasti ortopedických implantátů vhodných k obnově kyčelního spojení objevují už od samotného počátku kyčelních náhrad, avšak k výraznému rozvoji došlo až v 90. letech minulého století. Výsledky úvodních analýz, krátkodobé klinické výsledky a stále rostoucí zájem o tento typ náhrady nás přesvědčuje o tom, že má smysl se výpočtovým modelováním zabývat. Povrchové náhrady jsou určeny především pro mladé a aktivní lidi, kterým umožní návrat do běžného života bez bolesti a bez výrazného pohybového omezení. Cílem této práce bylo určit deformačně-napěťové stavy v kyčelním kloubu s různými typy částečné i totální povrchové náhrady a srovnat je s deformačně-napěťovými stavy zjištěnými u fyziologickému kloubu a u kloubu s aplikovanou klasickou náhradou, tak abychom mohli posoudit výhody či nevýhody povrchové náhrady. Řešená soustava se skládá z křížové, pánevní, stehenní kosti, svalů, umělé jamky a femorální komponenty. Výpočty byly provedeny v konečnoprvkovém systému ANSYS. Geometrický model kostí byl vytvořen pomocí řezů získaných z počítačové tomografie. Okrajové podmínky jsou zadány tak, aby reprezentovaly stoj na jedné dolní končetině. V práci jsou prezentovány výsledky deformačně-napěťových analýz, citlivostních analýz a srovnávací analýza, z nichž vyplývá celá řada velmi zajímavých poznatků, jež mají využití pro vývoj povrchových náhrad kyčelního kloubu, klinickou praxi a v neposlední řadě pro řešení dalších biomechanickým problémů. S podrobnými závěry se může čtenář seznámit na konci této práce.

Klíčová slova

povrchová náhrada, kyčelní kloub, FEM, klasická totální náhrada

Vydáno

01.01.2005

Místo

Brno

ISBN

80-214-2861-9

Kniha

Deformačně-napěťová analýza kyčelního kloubu s aplikovanou povrchovou náhradou

Edice

Edice PhD Thesis, sv.298

Strany počet

31

BibTex


@phdthesis{BUT66746,
  author="Tomáš {Návrat}",
  title="Deformačně-napěťová analýza kyčelního kloubu s aplikovanou povrchovou náhradou",
  annote="Možnost náhrady poškozeného kyčelního kloubu endoprotézou znamená pro mnoho lidí na celém světě často jedinou cestu, jak se dostat zpět do normálního života bez bolesti a bez výrazného pohybového omezení. Snižuje se věková hranice, kdy je potřeba náhradu provést. Se vzrůstajícím počtem pacientů s kloubní náhradou však logicky narůstá také počet pacientů, kterým je třeba endoprotézu vyměnit. Proto je-li endoprotéza aplikována u mladých pacientů je jí nutno během jejich života několikrát vyměnit. Vlivem aplikace a opakované výměny však dochází k poškozování kosti a další výměna už nemusí být možná. Pro tyto případy byla vymyšlena povrchová náhrada, jejímž cílem je oddálit nutnost prvé aplikace klasické totální endoprotézy. Povrchové náhrady se v oblasti ortopedických implantátů vhodných k obnově kyčelního spojení objevují už od samotného počátku kyčelních náhrad, avšak k výraznému rozvoji došlo až v 90. letech minulého století. Výsledky úvodních analýz, krátkodobé klinické výsledky a stále rostoucí zájem o tento typ náhrady nás přesvědčuje o tom, že má smysl se výpočtovým modelováním zabývat. Povrchové náhrady jsou určeny především pro mladé a aktivní lidi, kterým umožní návrat do běžného života bez bolesti a bez výrazného pohybového omezení.
Cílem této práce bylo určit deformačně-napěťové stavy v kyčelním kloubu s různými typy částečné i totální povrchové náhrady a srovnat je s deformačně-napěťovými stavy zjištěnými u fyziologickému kloubu a u kloubu s aplikovanou klasickou náhradou, tak abychom mohli posoudit výhody či nevýhody povrchové náhrady. 
Řešená soustava se skládá z křížové, pánevní, stehenní kosti, svalů, umělé jamky a femorální komponenty. Výpočty byly provedeny v konečnoprvkovém systému ANSYS. Geometrický model kostí byl vytvořen pomocí řezů získaných z počítačové tomografie. Okrajové podmínky jsou zadány tak, aby reprezentovaly stoj na jedné dolní končetině.
V práci jsou prezentovány výsledky deformačně-napěťových analýz, citlivostních analýz a srovnávací analýza, z nichž vyplývá celá řada velmi zajímavých poznatků, jež mají využití pro vývoj povrchových náhrad kyčelního kloubu, klinickou praxi a v neposlední řadě pro řešení dalších biomechanickým problémů. S podrobnými závěry se může čtenář seznámit na konci této práce.
",
  booktitle="Deformačně-napěťová analýza kyčelního kloubu s aplikovanou povrchovou náhradou",
  chapter="66746",
  edition="Edice PhD Thesis, sv.298",
  journal="Vědecké spisy vysokého učení technického v Brně
Edice PhD Thesis",
  year="2005",
  month="january",
  type="dissertation"
}