Obruba P. Traumacentrum Ústí n.L. Stejskal L. IBM, Seattle Biomedicínský výzkum s podporou evropských zdrojů v nemocnicích 23. – 24. 5. 2013, Ústí nad.

Prezentace na téma: "Obruba P. Traumacentrum Ústí n.L. Stejskal L. IBM, Seattle Biomedicínský výzkum s podporou evropských zdrojů v nemocnicích 23. – 24. 5. 2013, Ústí nad."— Transkript prezentace:

1 Obruba P. Traumacentrum Ústí n.L. Stejskal L. IBM, Seattle Biomedicínský výzkum s podporou evropských zdrojů v nemocnicích 23. – 24. 5. 2013, Ústí nad Labem Počítačový model deformace osteosyntetického materiálu u Hackethalovy osteosyntézy humeru

2 Úvod Hackethalova osteosyntéza spolehlivá metoda k ošetření jednoduchých zlomenin diafýzy humeru k selhání osteosyntézy vede nesprávná indikace nesprávné provedení při nestabilitě osteosyntézy (přecenění metody) dochází ke vzniku pakloubu, někdy i ke zlomeninám implantátů

3 Soubor pacientů 2001-2010 odoperováno 156 selhání osteosyntézy u 6/156 (3,8%) zlomenina implantátu u 2/6/156 (1,3%)

4 Cíl práce určit nejvhodnější průměr používaných implantátů k dosažení maximální odolnosti osteosyntézy - předejít zlomení implantátu

5 Materiál a metoda Technický model osteosyntézy zlomeniny humeru soustava dvou pevných trubek maximálně vyplněná implantáty stejného průměru šířka "zlomeniny" 5 mm délka soustavy 300 mm vnitřní průměr trubek 10 mm implantáty na koncích pevně fixované materiál - chirurgická ocel definovaná mezinárodní normou (ASTM F 138, ISO 5832-1, DIN 1-4441) pracovní teplota 38 st.C

6 Materiál a metoda Matematický model vytvořen na základě teorie únavy kovového materiálu modelová soustava byla podrobena ohybovému kmitání se sinusovým průběhem s amplitudou 5 mm modelovány implantáty 1,6 – 4,5 mm sledoval se počet kmitů do lomu prvního implantátu ze svazku

7 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu Počet implantátů v soustavě Kritický počet kmitů Lom implantátu Lokalizace lomu Oblast trvalé pevnosti Kumulace plastické deformace Oblast časované pevnosti Šíření trhlin Mez pevnosti – vznik únavové trhliny

8 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu 1,6 mm Počet implantátů v soustavě 31 35409

9 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu 1,8 mm Počet implantátů v soustavě 19 31314

10 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu 2,0 mm Počet implantátů v soustavě 19 30094

11 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu 2,2 mm Počet implantátů v soustavě 15 29231

12 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu 2,4 mm Počet implantátů v soustavě 12 27113

13 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu 3,0 mm Počet implantátů v soustavě 8 25033

14 Výsledky Závislost napětí v implantátu na namáhání Průměr implantátu 4,5 mm Počet implantátů v soustavě 3 22326

15 Výsledky Závislost napětí v modelu na namáhání

16 Výsledky Závislost kritického napětí na průměru implantátu

17 Výsledky Vztah sumárního průřezu soustavy a průměru implantátu

18 Závěr Se vzrůstajícím průměrem implantátu klesá pružnost soustavy Vzhledem k optimálnímu vyplnění dutiny modelu u implantátů ø 2,0 a 2,2 mm je pružnost jejich soustav vyšší než očekávaná Nejvhodnějším implantátem u modelové soustavy je implantát ø 1,6 – 2,2 mm Nejvhodnějším implantátem v praktickém použití je implantát ø 2,0 a 2,2 mm (optimální výplň dutiny kosti, technická mez zavádění implantátu)

19  oc = 1,3.  c = 1,73.  c Ing. August Wöhler 1852 - 1870