БІОМЕХАНІЧНИЙ СТАН КІСТОК ЩЕЛЕПИ В ПРОЦЕСІ РЕЛАКСАЦІЇ НАПРУЖЕНЬ ПРИ ВСТАНОВЛЕННІ ІМПЛАНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.77.79137Ключові слова:
кістки, імпланти, імітаційна модель щелепи, чисельний експеримент, біомеханічна система, релаксація напружень, узагальнена модель МаксвеллаАнотація
Приведено результати досліджень процесу релаксації напружень в кістках щелепи людини при встановленні імплантатів для визначення граничних за величинами міцності біологічних тканин моментів закручування фіксаторів. Міцність та механічна напруженість кісток щелепи оцінюється із застосуванням методів математичного моделювання, як при встановленні імплантів, так і на протязі часу від 1с до 3000с процесу післяопераційного стану тканин кортикального та губчастого шару. Новизна постановки розглянутої задачі полягає у визначенні індивідуального неоднорідного поля релаксації напружень імітаційних моделей переднього відділу нижньої щелепи з товщиною кортикальної кістки від 1мм до 3мм на прикладі встановлення двохрізьбового імпланту. Експериментальні дані релаксації напружень та міцності взірців ушкоджених кісток щелепи людини застосовано в розрахунково-теоретичних дослідженнях напружень та зон руйнування в околі імпланту. Встановлені закономірності дозволяють обгрунтувати величини граничних моментів закручування імплантів та підвищити якість практичної реалізації контрольованого процесу їх встановлення для різного типу кісток щелепи. Кісткова тканина моделі фрагменту щелепи приймається неоднорідним ізотропним матеріалом. Чисельні розрахунки релаксації напружень кісток щелепи виконані за допомогою в’язкопружної моделі Максвелла.Посилання
Prendergast, P. (1997), “Finite element models in tissue mechanics and orthopaedic implant design”, Clin. Biomech, vol. 12, no. 6. pp. 343–366.
Malanchuk, V.O., Kryshhuk, M.G. and Kopchak, A.V. (2013), Imitacijne komp'yuterne modelyuvannya v shhelepoly`cevij xirurgiy, [Simulation computer modeling in maxillofacial surgery], “Askania” publishing house, Kiev, Ukraine.
Van der Meulen, M. (2002), “Huiskes R. Why mechanobiology? A survey article”, J. Biomech, vol. 35, no. 4. pp. 401–414.
Wolff, J. (1892), “Das Gesetz der Transformation der Knochen”, Berlin: Verlag von August Hirschwald.
Malanchuk, V.O. (2010), “Experimental study of stress relaxation process in the bone of the lower jaw”, Journal of dentistry, no. 2, pp. 90 – 96.
Available at: http://www.autodesk.com/products/inventor-publisher/overview
Available at: http://biomedical.materialise.com
Available at: http://www.ansys.com/ ANSYS - Simulation Driven Product Development.
Il'jushin A.A. (1970), “Osnovy matematicheskoj teorii termovjazkouprugosti”, Nauka, Moscow, Russia.
Available at: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=1298
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
