Напружено-деформований стан біомеханічних систем металлоостеосинтезу

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЄщенко, Віктор Олексійович
dc.contributor.degreedepartmentдинаміки і міцності машин та опору матеріалівuk
dc.contributor.degreefacultyМеханіко-машинобудівний інститутuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-10-21T11:39:16Z
dc.date.available2016-10-21T11:39:16Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenDeveloped and studied the deformable enviroment models of damaged biological structures, metal osteosynthesis constructions and implants. With the use of information technologies and numerical SSS simulation algorithms of biological structures connected with the manufactured bodies the first time developed a method for calculating the parameters of functional reliability biomechanical system (BMS) with osteosynthesis and implants. On the basis of estimates of the main indicators of the BMS limit state for the first time evaluated the functional reliability BMS "lower limb fracture and the external apparatus fixation of bone fragments" while transporting the patient in sanitary wheeled vehicle across the off-road, bending of knee BМS with loss of patella ties rigidity and two types of bone dysplasia, mandibular BMS with fracture and osteosynthesis and BMS "jaw - mono-implant - supra-construction" under the functional load. A software algorithm "Chitach" was created to analyze the surfaces contact areas and gradients values of contact pressure (copyright certificate № 49485; appl. 14.03.2012; registered 18.05.2012). The results of this work are used in justification planning strategies of surgical intervention to restore biomechanical functionality of the BMS of the human body by leading doctors in Kyiv.uk
dc.description.abstractruМетод определения моделей деформирования сопряженных тел биомеханических систем при силовых нагружениях разработан на основе данных рентгенологической плотности и анизотропных биомеханических свойств неоднородных структур тел биологического происхождения сопряженных с конструкциями технологического изготовления, использования информационных технологий и систем СТ/СAD/CAE, алгоритмов и программ собственной разработки, численных методов решения начально-краевых задач биомеханики сплошной среды. На основе изучения биомеханических характеристик и закономерностей деформирования сопряженных неоднородных тел разной физической природы впервые разработан метод определения параметров функциональной надежности БМС с конструкциями металлоостеосинтеза и имплантами. На основе оценок главных показателей предельного состояния БМС установлены характеристики функциональной надежности следующих БМС: • "нижняя конечность с переломом и внешним аппаратом фиксации костных отломков" при транспортировке пострадавших санитарным колесным средством по дерново-подзолистой почве. На примере четырех типов конструкций остеосинтеза (одно- и двух- рядных стержневых аппаратов внешней фиксации костных отломков (СтАЗФ), шин Крамера и Дитерихса) впервые разработаны имитационные модели НДС БМС нижних конечностей с использованием расчетно-теоретических данных по вибронагружению пострадавших с использованием динамической модели санитарного колесного автомобиля, который движется. По критерию жесткости БМС определено, что наиболее функционально надежной среди трех типов БМС при данных условиях нагружения является СтАЗФ. Адекватность имитационных компьютерных моделей БМС нижних конечностей проверялась относительно результатов экспериментальных испытаний натурных моделей. Относительная погрешность расчетных данных лежит в пределах δ = 4–7%; • "коленный сустав с повреждениями связок и двумя формами мыщелков бедренной кости". Впервые создана динамическая имитационная модель НДС БМС контактирующих подвижных твердых и деформируемых тел (костей, надколенника, связок, хрящей) при функциональных нагрузках пателлофеморального сустава нижних конечностей с поврежденными связками и двумя различными типами дисплазии поверхности бедренного мыщелка, на основе которой исследованы характеристики функциональной надежности БМС сустава нижних конечностей. Получены параметры, позволяющие медицинским специалистам обосновать направления коррекции поврежденных связок при нестабильности надколенника для двух типов дисплазии мыщелков бедренной кости • "нижняя челюсть с переломом и конструкцией остесинтеза". Впервые разработан алгоритм построения компьютерной модели БМС НДС нижней челюсти (НЧ) с вязкоупругими механическими свойствами. Применение пластины с винтами для реконструкции челюсти с предварительно сжатыми костными отломками воспроизводит случай остеосинтеза НЧ для использования компрессионных методов лечения. На основе разработанного алгоритма проведена оценка характеристик функциональной надежности имитационной модели БМС металлоостеосинтеза НЧ. Влияние релаксационных процессов в материалах костей НЧ не показало существенных изменений на перераспределение поля градиента эквивалентных за Мизесом напряжений. Амплитуды величин релаксации напряжений при этом достигали 11,85%; • "челюсть-зубной моноблочный имплант - супраконструкция" при функциональной нагрузке. Разработан алгоритм построения имитационных моделей БМС "челюсть-зубной имплант-супраконструкция" и методика определения НДС и оценки предельного состояния контактирующих тел различной физической природы. Определено, что главным параметром, определяющим функциональность БМС "челюсть-зубной имплант-супраконструкция" является толщина и площадь контакта кортикального слоя кости и зубного импланта. На основе разработанного алгоритма проведена оценка параметрической надежности БМС "челюсть-зубной моноблочный имплант-супраконструкция" при действии функциональной нагрузки. На основе созданного алгоритма и программного обеспечения "Chitach" для анализа площадей контактных поверхностей и величин градиентов контактных давлений (авторское свидетельство № 49485; заявл. 14.03.2012; зареестр.18.05.2012) проведены с использованием пленок Fuji Prescale (Tokyo Japan) исследования величин контактных напряжений (давлений) в коленном суставе человека при вариациях дефекта суставного хряща. Установлены закономерности между величиними дефектов, нагрузок и протяженностью зон краевого эффекта контактных давлений в радиальном направлении вдоль образующей дефекта хрящевой ткани. Впервые разработан алгоритм построения имитационных моделей деформируемых тел БМС НЧ с анизотропными механическими свойствами. Проведено сравнение влияния изотропии и анизотропии механических свойств кортикальной и губчатой кости на НДС НЧ при функциональном силовом нагружении передней окклюзии. Результаты моделирования НДС показали схожие результаты качественного распределения напряжений с использованием изотропных и анизотропных моделей, но анализ количественных величин напряжений показал, что погрешность изотропных моделей может достигать 43%. Результаты работы применяются в обосновании достоверности стратегии планирования хирургического вмешательства для восстановления функциональности БМС человеческого тела ведущими врачами города Киева.uk
dc.description.abstractukЗ використанням інформаційних технологій і систем СТ/СAD/CAE компьютерної томографії та інженерного аналізу розроблено та вивчено моделі неоднорідних анізотропних деформівних середовищ біомеханічних систем. Вперше розроблено метод обчислення параметрів функціональної надійності БМС з конструкціями металоостеосинтезу та імплантами. На основі оцінок головних показників граничного стану БМС проведено оцінки параметрів функціональної надійності БМС "нижня кінцівка з переломом і зовнішнім апаратом фіксації кісткових уламків" при транспортуванні постраждалих санітарним колісним засобом, БМС колінного суглобу при втраті жорсткості зв'язок наколінка і двох типах дисплазії стегнової кістки, БМС нижньої щелепи з переломом і конструкцією остесинтезу і БМС "щелепа - зубний моноблочний імплант - супраконструкція" при функціональному навантаженні. Розроблено алгоритм і програмне забезпечення "Chitach" для аналізу площ контактних поверхонь і величин градієнтів контактних тисків (авторське свідоцтво № 49485; заявл. 14.03.2012; зареєстр.18.05.2012). Результати роботи застосовуються в обґрунтуванні достовірності стратегії планування хірургічного втручання для відновлення функціональності БМС людського тіла в провідних медичних закладах міста Києва.uk
dc.format.page32 с.uk
dc.identifier.citationЄщенко В. О. Напружено-деформований стан біомеханічних систем металлоостеосинтезу : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 01.02.04 - механіка деформівного твердого тіла / Віктор Олексійович Єщенко. - Київ, 2016. - 32 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/17784
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectмоделі деформівних тіл біологічного походженняuk
dc.subjectбіомеханічна система металоостеосинтезуuk
dc.subjectнапружено-деформований станuk
dc.subjectкісткова тканинаuk
dc.subjectхрящіuk
dc.subjectзв'язкиuk
dc.subjectфункціональне навантаженняuk
dc.subjectСTuk
dc.subjectCADuk
dc.subjectCAE інформаційні технологіїuk
dc.subjectобчислювальний експериментuk
dc.subjectмодели деформируемых тел биологического происхожденияru
dc.subjectбиомеханическая система остеосинтезаru
dc.subjectнапряженно- деформированное состояниеru
dc.subjectкостная тканьru
dc.subjectхрящиru
dc.subjectсвязкиru
dc.subjectфункциональная нагрузкаru
dc.subjectCAE информациионные технологииru
dc.subjectвычислительный экспериментru
dc.subjectdeformable model of biological bodiesen
dc.subjectbiomechanical osteosynthesis systemen
dc.subjectstressen
dc.subjectdeformationen
dc.subjectboneen
dc.subjectcartilageen
dc.subjectligamentsen
dc.subjectfunctional loaden
dc.subjectCAE information technologyen
dc.subjectcomputational experimenten
dc.subject.udc539.37 : 612.76(043.3)uk
dc.titleНапружено-деформований стан біомеханічних систем металлоостеосинтезуuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality01.02.04 - механіка деформівного твердого тілаuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Ieshchenko_aref.pdf
Розмір:
1.55 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ДММОМ)
Автореферати (вільний доступ)