Journal of Samara State Technical University, Ser. Physical and Mathematical SciencesJournal of Samara State Technical University, Ser. Physical and Mathematical SciencesВестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки»1991-86152310-7081Samara State Technical University20944ArticlesСтатьиMathematical modeling of the stress state of reinforced bone tissue of the femoral neck with static loadМатематическое моделирование напряжённого состояния армированной костной ткани шейки бедра при статических нагрузкахRadchhenkoVladimir PРадченкоВладимир Павлович

(д.ф.-м.н., проф.), зав. кафедрой, каф. прикладной математики и информатики; Самарский государственный технический университет; Samara State Technical University

(д.ф.-м.н., проф.), зав. кафедрой, каф. прикладной математики и информатики; Самарский государственный технический университет

radch@samgtu.ruNekhozhinAnatoliy VНехожинАнатолий Вадимович

аспирант, кафедра прикладной математики и информатики; Самарский государственный технический университет; Samara State Technical University

аспирант, кафедра прикладной математики и информатики; Самарский государственный технический университет

stswoon@yandex.ruMatveevAnatoliy LМатвеевАнатолий Львович

врач-ординатор, травматологическое отделение; Центральная городская больница; Central City Hospital

врач-ординатор, травматологическое отделение; Центральная городская больница

mal57@rambler.ruSamara State Technical UniversityСамарский государственный технический университетCentral City HospitalЦентральная городская больница15122011154NO4(25) (2011)№4(25) (2011)758118022020Copyright ©; 2011, Samara State Technical UniversityCopyright ©; 2011, Самарский государственный технический университет2011Samara State Technical UniversityСамарский государственный технический университетhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/1991-8615/article/view/20944

The research of the influence of bone reinforcement on the stress-strain state of bone tissue in the femoral neck is completed. It is shown, that the reinforcement decreases the intensity of the stress-strain state of bone tissue in the most dangerous areas. Recommendations about the procedure of reinforcement, location and geometry of implants are formulated according to these calculations. Results of the current research can justify the methods for preventing hip fractures due to the prior reinforcement in medical practice.

Выполнены исследования влияния армирования на напряжённо-деформированное состояние костной ткани шейки бедра при статических нагрузках. Показано, что армирующие элементы приводят к снижению интенсивности напряженного состояния костной ткани в наиболее нагруженных областях. Даны рекомендации по процедуре армирования, по выбору типа армирующего элемента и его геометрии. Результаты выполненных исследований могут служить обоснованием методов профилактики переломов шейки бедра за счёт предварительного армирования в медицинской практике.

femurimplantreinforcementgeometric modelingfinite element methodstress-strain stateбедренная костьимплантатармированиегеометрическое моделированиеметод конечных элементовнапряжённо-деформированное состояниеПирожкова Т. А. Медико-социальная экспертиза и реабилитация инвалидов с последствиями переломов шейки бедренной кости: Автореф. дисс. . . . канд. мед. наук. М., 1998. 34 с.Родионова С. С., Колондаев А. Ф., Солод Э. И. Комбинированное лечение переломов шейки бедренной кости на фоне остеопороза // Русский медицинский журнал, 2004. Т. 12, № 24. С. 1388-1392.Кемпф И., Таглан Ж. Гамма-гвоздь: исторический обзор // Остеосинтез, 2007. Т. 1, № 1. С. 12-17.Osteoporosis: Etiology, Diagnosis, and Management / eds. B. Lawrence Riggs, L. Joseph Melton III. New York: Raven Press, 1988. 501 pp.Шен В. И. Осложнения при использовании стандартного и длинного гамма-гвоздей и способы их предотвращения // Остеосинтез, 2007. Т. 1, № 1. С. 17-25.Матвеев А. Л. Оперативный способ профилактики переломов шейки бедренной кости: Патент РФ на на изобретение № 2316280 от 10.02.2008.Матвеев А. Л. Устройство для армирования шейки бедренной кости и превентивной профилактики её переломов: Патент РФ на полезную модель № 101351 от 20.01.2011.Матвеев А. Л. Устройство для армирования биологического композитного материала и превентивной профилактики шейки бедренной кости: Патент РФ на полезную модель № 91845 от 10.03.2010.Матвеев А. Л., Нехожин А. В. Устройство для армирования шейки бедренной кости и превентивной профилактики переломов: Патент РФ на полезную модель № 98901 от 10.11.2010.Минасов Б. Ш., Ханин М. Ю., Якупов Р. Р., Минасов Т. Б. Результаты стендовых испытаний системы кость - имплантат - кость в условиях стандартного остеосинтеза при переломах проксимального отдела бедра // Казанский медицинский журнал, 2010. Т. 91, № 1. С. 40-44.Нехожин А. В., Радченко В. П., Матвеев А. Л. Математическое моделирование напряженного состояния в шейке бедра в момент удара при падении человека / В сб.: Труды восьмой Всероссийской научной конференции с международным участием. Часть 1: Математические модели механики, прочности и надёжности элементов конструкций / Матем. моделирование и краев. задачи. Самара: СамГТУ, 2011. С. 132-135.Басов К. А. ANSYS. Справочник пользователя. М.: ДМК Пресс, 2005. 640 с.Винц Х. Изменение механических свойств компактной костной ткани человека в зависимости от возраста // Механика полимеров, 1975. № 4. С. 659-663.Myers E. R., Wilson S. E. Biomechanics of Osteoporosis and Vertebral Fracture // Spine, 1997. Vol. 22, no. 24S. Pp. 25S-31S.