Математическое моделирование тазового кольца и конструкции фиксирующего устройства незамкнутого типа

• Автор: Серов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФИКСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ НЕЗАМКНУТОГО ТИПА

1.1. Классификация переломов костей таза и конструкций внешней фиксации.

1.2. Биомеханика и виды конечномерных моделей тазового кольца

1.3. Методы расчета напряженнодеформированного состояния конструкции фиксирующего устройства

1.3.1. Особенности моделирования балочностержневых элементов

1.3.2. Математические модели расчета элементов и конструкции фиксирующего устройства

Выводы по первой главе

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТАЗОВОГО КОЛЬЦА И КИНЕМАТИКИ ДВИЖЕНИЯ ОПОРНОДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ЧЕЛОВЕКА.

2.1. Моделирование напряженнодеформированного состояния костей тазового кольца.

2.2. Численное решение задачи состояния тазовой кости
2.3. Кинематика опорнодвигательного аппарата человека.
2.4. Кинематическая модель человека
2.5. Действие внутренних и внешних сил.
2.6. Силовые нагрузки со стороны мышечной ткани
2.7. Динамика опорнодвигательного аппарата
2.8. Взаимодействие тяги мышц и гравитационных сил в области тазового кольца человека.
2.9. Нагрузка, действующая на фиксирующее устройство в области перелома
Выводы по второй главе
Глава 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ И ФИКСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
3.1. Расчетная модель фиксирующего устройства
3.2. Численное моделирование балочностержневых элементов
3.3. Решение СЛАУ методом сингулярного разложения с минимизацией невязки
3.4. Состояния кручения и изгиба балочностержневых элементов конструкции фиксирующего устройства.
3.5. Расчет на прочность конструкции фиксирующего устройства Выводы по третьей главе
Глава 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФИКСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
4.1. Модуль ввода трехмерных объектов
4.2. Модуль расчета динамики силового воздействия.
4.2.1. Модуль расчета динамики силового воздействия гравитационных сил.
4.2.2. Модуль расчета динамики силового воздействия со стороны мышечных тканей тазового кольца.
4.2.3. Модуль расчета величины нагрузки на фиксирующее устройство .
4.3. Модуль расчета на прочность конструкции фиксирующего устройства
4.4. Справочники.
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При повреждении I типа предлагается использование облегченной модели аппарата с компрессией в области переднего полукольца таза, при повреждении II и III типа задачей остеосинтеза становится одновременная компрессия в области переднего и заднего полуколец таза. По мнению ряда авторов (Van Leeuwen A. A. et al. Luthje P. Показанием к оперативному лечению, по мнению ряда авторов (Mears D. C., Fu F. H., ; Tile М. Таким образом, наиболее полной и распространенной классификацией переломов костей таза является классификация A. B. Каплана, с учетом разделения типов переломов по степени тяжести и характеру повреждений данным А. Н. Каралином. Лечение положением и покоем до начала XX века оставалось ведущим при лечении разных типов повреждений костей таза. Тем не менее, не прекращались поиски возможности управляемого сопоставления отломков. Так в г. Г.Я. Эпштейн начал применять гипсовую повязку с вгипсованным в нее муфто-винтовым аппаратом от верхней трети бедра до лодыжек, аппарат такого же типа описан Джассом в г. Черкес-Заде Д. И., ). Нашли применение также: одномоментная ручная репозиция, с помощью которой устранялось смещение отломков по длине, после чего накладывалась гипсовая повязка (Гирголав С. С., ); и репозиция на скелетном вытяжении с последующей фиксацией гипсовой повязкой А. Д. Зайцева (), (цит. Черкес-Заде Д. И., ). Впервые широко применять скелетное вытяжение на шинах собственной конструкции начал М. Бёлер (). В.М. КегпоМБ (), применял покой, скелетное вытяжение, гипсовую иммобилизацию при множественных переломах переднего и заднего полуколец (цит. Черкес-Заде Д. И., ). В лечении повреждений лонного сочленения у женщин в родах, лечение положением и гамаком остается ведущим (Копишко В. С разработкой концепции скелетного вытяжения появилась возможность устранять грубые смещения половины таза при переломах с его нестабильностью. Одновременное применение гамака и скелетного вытяжения, особенно демпферного, позволило устранять смещение отломков по длине и по ширине. Этот способ лечения разработали В. В. Гориневская (), М. И. Быстрицкий (), Н. П. Новаченко, Ф. В.В. Ключевский () [, ,]. К устройствам для консервативного лечения можно отнести и конструкцию Э. Я. Жейдуруса (), представляющую собой стационарную систему для придания больному функционального положения с возможностью регулировки. В последние десятилетия были предложены управляемые тазовые пояса и ортезы (Трубников В. Ф. с соавт. Тищенко В. П., Лосев О. В., ; Черкес-Заде Д. И., ), позволяющие обеспечить транспортную иммобилизацию, уменьшить кровопотерю, мобилизовать больного. Использование этих устройств в настоящее время обусловлено необходимостью фиксации отломков таза на период проведения противошоковой терапии и подготовки к операции. После лечения консервативными методами часто остаются смещения и деформации, которые являются причиной болей, нарушения локомоторной функции. Консервативное лечение приводит к атрофии мышц, увеличению сроков выздоровления и нетрудоспособности, увеличению количества осложнений. Увеличение доли пострадавших с множественными и сочетанными повреждениями вынуждает искать более прогрессивные методы лечения, позволяющие осуществлять раннюю активизацию больных и в более ранние сроки возвращать их к общественно полезному труду. С.М. Кутеповым с соавт. Согласно последнему критерию различают: аппараты с внешней опорой в виде кольца (циркулярные), аппараты с внешней опорой в виде полукольца (полуциркулярные), трехгранные, четырехсторонние, односторонние, двухсторонние. Исследования, проведенные Н. Е. Rubash, D. C. Mcars () [6], позволили сделать вывод, что внешняя рама аппарата треугольной формы позволяет пациенту перемешаться "от кровати к стулу". Исследовав различные конструкции рам аппарата (круг, трапеция), с различным типом соединения Л. Alho, А. Нот () пришли к выводу [9], что наибольшая жесткость возможна при использовании замкнутой круглой рамы с фиксаторами, введенными в гребни подвздошных костей спереди и сзади. Наибольшее распространение получили методики внешней фиксации по Slatis, Wild (Цит. А.А. Ленцнср ()).