Характерные черты модели
- Основано на данных полученных «in vivo»
- Построение сетки производится одновременно для шести сегментов
- Заданы свойства неоднородного материала
- Контактные поверхности между ножкой и цементом, головкой и чашкой
Алгоритм
КТ сканирование (Siemens Somatom 16)
-
Пациент, 42 г., М., с эндопротезом тазобедренного сустава
-
Модель Exeter Hip 44 c величиной коррекции 1: головка 26 мм, чашка 52 x 26 мм
-
Плоское разрешение: 0.77 мм x 0.77 мм
-
Шаг томографирования: 1 мм
Обработка изображения в ScanIP
-
После обработки: 2 мм x 2 мм x 2 мм
-
Применен фильтр MAR (Metal Artifact Reduction)
-
Выделены шесть масок: (1) Таз, (2) Цемент, (3) Чашка, (4) Ножка, (5) Цементная оболочка, (6) Бедренная кость
Построение КЭ сетки в +FE
-
Построение сетки производится одновременно для шести сегментов
-
Контактные поверхности между цементом и ножкой, головкой и чашкой
-
Свойства материалов определены исходя из чисел Хаунсфилда для кости (nota bene кортикальным и спонгиозным областям ткани присвоены разные величины)
-
Гладкая сетка сегментированных структур
-
БП модель произведена на основе КЭ поверхностей
-
Время построения сетки: 5 минут
Расчет
-
КЭ сетка малой плотности с граничными условиями и нагрузками, включающими мышечные силы
-
Массивы точек вершины таза и дистальной части бедра заданы в +FE
-
Реакция от статически прикладываемых нагрузок
-
Граница полосы скольжения между чашкой и имплантатом, имплантатом и цементом
-
Число степеней свободы: 76 243
-
Время затраченное на решение (Intel 2.8 ГГц): 3 часа
Особые благодарности Stryker Europe, обеспечившим возможность проведения исследований.