Образец для цитирования:
Никитин А. В. Конечно-элементный анализ эффекта врастания костных тканей в процессе стеоинтеграции бесцементного эндопротеза // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика. 2013. Т. 13, вып. 4. С. 90-96. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9791-2013-13-4-90-96
Конечно-элементный анализ эффекта врастания костных тканей в процессе стеоинтеграции бесцементного эндопротеза
Конечно-элементная модель пористого титана, используемого в качестве вставок эндопротеза бесцементной фиксации, реконструирована с помощью метода компьютерной томографии. Напряженно-деформируемое состояние рассчитано для модели с открытыми порами и композита кость/титан. Результаты исследований объясняют механизм разрушения пористой структуры и положительное влияние эффекта остеоинтеграции на прочностные характеристики. Численные расчеты подтверждаются экспериментальными данными тестирования пористых образцов на сжатие. Показано что кинетика деформационно-прочностных свойств пористого титана в процессе остеогенеза является актуальной областью биомеханических исследований.
1. Shen H., Brinson L. C. Finite element modelling of
porous titanium // Intern. J. of Solids and Structures,
2007. Vol. 44. P. 320-335.
2. Huanlong Li., Oppenheimer S. M., Stupp S. I.,
Dunand D. C., Brinston L. C. Effects of Pore
Morphology and Bone Ingrowth on Mechanical Properties
of Microporous Titanium as an Orthopaedic Implant
Material // Materials Transactions. 2004. Vol. 45.
P. 1124–1131.
3. Маслов А. П., Руцкий А. В., Никитин А. В. Пере-
ломы бедренного компонента эндопротезов тазобедрен-
ного сустава системы SLPS // Медицина. 2013. Т. 80.
С. 7–13.
4. Никитин А. В., Михасев Г. И., Маслов А. П.
Конечно-элементный анализ влияния области враста-
ния на стабильность эндопротеза тазобедренного су-
става // Механика машин механизмов и материалов.
2012. Т. 18. С. 86–90.
5. Esen Z., Tarhan Bor E., Bor E. Characterization
of loose powder sintered porous titanium and Ti6Al4V
alloy // Turkish J. Eng.Env.Science. 2009. Vol. 33.
P. 207–219.
6. Thelen S., Barthelat F., Brinson L.C. Mechanics
considerations for micro-porous titanium as an
orthopaedic implant material // J. Biomed Mater Res
A, 2004. Vol. 69. P. 601–610.
7. Vasconcellos L., Leite D., Nascimento F., Graca M.,
Carvalho Y., Cairo C. Porous titanium for biomedical
applications : An experimental study on rabbits // Med.
Oral. patol. Oral. Cir. Bucal. 2010. Vol. 2. P. 407–412.
8. Michailidis N., Stergioudi F., Omar H.,
Papadopoulos D., Tsipas D. N. Experimental and FEM
analysis of the material response of porous metals
imposed to mechanical loading // J. Colloids and Surfaces
A: Physicochem. Eng. Aspects. 2011. Vol. 382. P. 124–
131.
9. Никитин А. В., Шилько С. В. Оценка влияния
остеогенеза на механические свойства пористого тита-
на при сжатии // Теоретическая и прикладная механи-
ка, 2013. Т. 28. С. 127–129.
10. Michailidis N., Stergioudi F., Omar H., Tsipas D. N.
Investigation of the mechanical behaviour of open-cell Ni
foams by experimental and FEM procedures // Advanced
Engineering Materials, 2009. Vol. 10,№12. P. 1122–1126.
