Оптимізація характеристик ревізійних ендопротезів колінного суглоба

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorОвчаренко, Єгор І.
dc.date.accessioned2026-02-18T11:29:45Z
dc.date.available2026-02-18T11:29:45Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractРозглядається проблема зниження маси індивідуальних ревізійних ендопротезів колінного суглоба при збереженні їх несучої спроможності через створення внутрішніх порожнин. Актуальність дослідження обумовлена необхідністю зменшення навантаження на кісткову тканину, покращення комфорту пацієнта та економії титанового сплаву при виготовленні індивідуалізованих імплантатів. Застосування адитивних технологій, зокрема селективного лазерного плавлення (SLM), дозволяє створювати складні внутрішні геометрії, недосяжні для традиційних методів обробки. Метою дослідження є визначення оптимального співвідношення між зниженням маси та збереженням міцнісних характеристик шляхом скінченно-елементного аналізу двох варіантів порожнистих конструкцій на базі стержня довжиною 75 мм з потовщенням. Чисельне моделювання виконано в програмному комплексі Ansys Student 2024 R2. Отримано кількісні показники зміни маси (зниження на 25-35%) та відповідного зростання максимальних напружень (6-20%) для різних конфігурацій внутрішніх порожнин. Результати демонструють можливість суттєвого зниження маси імплантату з прийнятним збільшенням напружень, що не перевищує запас міцності конструкції.
dc.description.abstractotherThe study addresses the problem of reducing the mass of patient-specific revision knee joint endoprostheses while preserving their load-bearing capacity through the introduction of internal cavities. The relevance of this research is driven by the need to decrease mechanical loading on bone tissue, improve patient comfort, and reduce titanium alloy consumption in the production of individualized implants. Additive manufacturing technologies, in particular selective laser melting (SLM), allow the creation of complex internal geometries that are unattainable by conventional machining methods. The aim of this work is to determine the optimal balance between mass reduction and preservation of strength characteristics by means of finite element analysis of two hollow stem configurations based on a 75 mm long reinforced stem. Numerical simulations were conducted using the Ansys Student 2024 R2 software package. Quantitative results demonstrated mass reduction of 25–35% accompanied by a corresponding increase in maximum stresses of 6–20%, depending on cavity configuration. The findings confirm the feasibility of achieving a substantial reduction in implant weight with an acceptable increase in stresses that does not exceed the structural safety margin.
dc.format.pagerangeP. 409-414
dc.identifier.citationОвчаренко, Є. І. Оптимізація характеристик ревізійних ендопротезів колінного суглоба / Є. І. Овчаренко // Mechanics and Advanced Technologies. – 2025. – Vol. 9, No. 4(107). – P. 409-414. – Bibliogr.: 14 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2025.9.4(107).339387
dc.identifier.orcid0009-0009-8478-1871
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78843
dc.language.isouk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 9, No. 4(107)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectревізійне протезування
dc.subjectіндивідуальні ендопротези
dc.subjectколінний суглоб
dc.subjectанатомічна сумісність
dc.subject3D моделювання
dc.subjectпружно-деформований стан
dc.subjectміцність
dc.subjectнесуча спроможність
dc.subjectrevision arthroplasty
dc.subjectpatient-specific prostheses
dc.subjectknee joint
dc.subject3D modeling
dc.subjectstrength
dc.subjectanatomical compatibility
dc.subject.udc519.6–612.7–617–620
dc.titleОптимізація характеристик ревізійних ендопротезів колінного суглоба
dc.title.alternativeOptimization Characteristics of Revision Knee Joint Endo-Prostheses
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
409-414.pdf
Розмір:
838.52 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 9, No. 4(107)