Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 96 ТЕХНОЛОГИЯ Анализ поведения разработанной модели межтелового эндофиксатора в условиях экс- плуатации был проведен в твердотельной моде- ли шейного отдела позвоночника. В результате расчета были получены эпюры эквивалентных напряжений, действующих в кейдже. Макси- мальные эквивалентные напряжения (рис. 7) до- Рис. 6. Трехмерная модель изделия Рис. 7. Распределение напряжений в эндофиксаторе стигают значения 35,6 МПа, что допустимо с точки зрения прочности керамического изделия, поскольку прочность используемой в расчетах алюмооксидной керамики на сжатие составляет ≈ 50 МПа. При этом максимальные напряжения локализуются в узких областях на скругленных поверхностях изделия. Выводы В работе был проведен прочностной анализ межтеловых эндофиксаторов, представленных на рынке. По полученным результатам были сформулированы следующие требования и огра- ничения к конструкции имплантата, изготавли- ваемого из керамики: опорные поверхности им- плантата должны быть параллельны; изделие не должно содержать отверстий и иных элементов на боковых гранях; профиль опорного рельефа должен быть симметричным; кромки рельефа должны быть скруглены. В соответствии с перечисленными требова- ниями была разработана геометрия межтелового эндофиксатора. Моделирование биомеханическо- го поведения керамического кейджа в условиях эксплуатации при нагружении с коэффициентом динамичности k д = 4 показало, что максимальные напряжения в нем составляют 35,6 МПа. Так как пористая алюмооксидная керамика имеет проч- ность не менее 50 МПа, разработанная конструк- ция может быть использована для изготовления керамических эндофиксаторов. Список литературы 1. Барыш А.Е., Бузницкий Р.И. Передний меж- теловой цервикоспондилодез с применением вер- тикальных цилиндрических сетчатых имплантатов // Ортопедия, травматология и протезирование. – 2010. – № 4. – С. 50–55. 2. Барыш А.Е. Моносегментарный и бисегмен- тарный передний межтеловой металлокерамоспон- дилодез при хирургическом лечении заболеваний и повреждений шейного отдела позвоночника // Орто- педия, травматология и протезирование. – 2009. – № 4. – С. 35–39. 3. Сerv-X™ Cervical cage [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа :http://www.ulrichmedical. com/de/cerv-x™.html (дата обращения 23.03.2013). 4. Puros®-S and S-2 Cervical InterbodyAllograft Im- plants [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// www.zimmer.com/en-US/hcp/spine/product/puros-s-s2- cervical-interbody.jspx (дата обращения 23.03.2013). 5. Шимякина И.В., Кирьякова М.Н., Аро- нов А.М., Медведко О.В. Способ получения пористой структуры керамического материала // Патент России № 2483043. – 2013. – Бюл. № 15. 6. Nordin M.A., Frankel V.H. Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System. – Baltimore : Lippincott Williams & Wilkins, 2012. – 470 p. 7. Биомедицинское материаловедение: учеб. пособие для вузов/С.П. Вихров, Т.А. Холомина, П.И. Бегун, П.Н. Афонин. – М.: Горячая линия – Те- леком, 2006, 383 с.: ил. 8. Образцов И.Ф. Проблемы прочности в био- механике / И.Ф. Образцов, И.С. Адамович, А.С. Ба- рер. – М.: Высш. шк., 1988. – 311 с. 9. Бегун П.И. Моделирование в биомеханике / П.И. Бегун, П.Н. Афонин. – М.: Высш. шк., 2004. – 392 с.