ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ВЫБОРЕ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ
Трубчатая кость при моделировании может быть представлена в виде прямой пустотелой трубы или замкнутой оболочки переменной толщины и диаметра, заполненной вязкой жидкостью. В ее расширенных концевых (эпифизарных) отделах преобладает рыхлая (спонгиоз- ная) ткань, а в диафизарном (среднем отделе) - плотная (компактная), толщина которой максимальна в центральной части диафиза и уменьшается по направлениям к эпифизам.
При моделировании напряженно-деформированного состояния головки бедренной кости (для выбора и планирования лечебных мероприятий) задаются следующими параметрами (см. рисунок): диаметр головки бедра - 50 мм; диаметр шейки бедра - 35 мм; плечо рычага веса тела - 110 мм; плечо рычага отводящих мышц - 40 мм; вес тела - 700 Н; вес нижней конечности - 126 Н. Угол ср (между вертикалью и линией действия равнодействующей (Р)) равен 16°. Мышечные усилия ягодичной группы R = 1580 Н; угол а между вертикалью и результирующей мышечных сил равен 21,7°. Толщина субхондральной пластины 1,5...2 мм. Несколько больше толщина хрящевого слоя. Ехрящ = = 10,5 МПа; Есу6/хондр = 6,9 ГПа; Егуб пост = 690 МПа. Указанные характеристики соответствуют основным размерам и нагрузкам взрослого человека при одноопорной стойке. В зоне некротической патологии Е^ 0.
Расчетная схема головки бедренной кости
В ходе конечно-элементного моделирования осуществляется сравнительный расчет механических параметров костной ткани при нормальных и патологических состояниях в зоне патологии, на основе значений которых могут быть выбраны материалы с физикомеханическими свойствами, оптимальными для лечения [2].
