Analiza stanu biomechanicznego w stawie biodrowym po całkowitej alloplastyce z różnymi wariantami endoprotez bezcementowych

W opracowaniu wykonano modelowanie i symulacje rozkładów naprężeń i przemieszczeń w aplikacjach z bezcementowymi endoprotezami stawu biodrowego. Analizie poddano biołożyska z panewkami o strukturze warstwowej wykonane z polietylenu wysokocząsteczkowego oraz korundu i polietylenu wysokocząsteczkowego, z zewnętrznymi obejmami z tytanu. We wszystkich endoprotezach głowy były korundowe, a trzpienie tytanowe. Endoprotezy osadzano wirtualnie, w odwzorowanych na podstawie tomografii komputerowej strukturach kostnych. Dla zamodelowanych geometrycznie obiektów badań dokonano analizy wytrzymałościowej z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Wyniki badań pozwoliły porównać rozwiązania konstrukcyjne endoprotez oraz ocenić charakter oddziaływania sztucznego stawu na otaczające tkanki kostne w warunkach indywidualnego pacjenta.

Modelling and simulation of the stress distribution and displacements in the applications with cementless endoprosthesis of a hip joint were carried out. The analysis subjected biobearings with cups of layered structures made from high molecular polyethylene, corundum, and high molecular polyethylene with external connection clips from titanium. The heads in all endoprosthesis were from corundum and the stems from titanium. The endoprosthesis were seated virtually in natural bone struc- tures that had been obtained from computer tomography. The stress analysis for the geometrically modelled objects of research was made using the finite element method. The results of the analysis allowed us to estimate the stress and displacements distribution in endoprosthesis and the character of the interaction of the artificial joint on the surrounding bone tissue in the conditions of an individual patient.