Механическое поведение и управление жесткостью аппарата внешней фиксации "Универсал"

• Автор: Осипов, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 96 с.

ОГ ДАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Основные проблемы совершенствования аппаратов внешней фиксации на современном этапе
1.1. Классификация и сравнение существующих аппаратов внешней фиксации
1.2. Принцип построения аппарата, адаптированного к геометрии конечности
1.3. Аппарат внешней фиксации «Универсал» со сборными кольцами. Конструктивно-технические и биомеханические особенности
1.4. Методы исследования и прогнозирования механического поведения каркаса аппарата внешней фиксации
2. Механизмы регулирования жесткости
2.1. Способ сборки (геометрический метод)
2.2. Использование уровня напряженности каркаса при сборке (механический метод)
2.3. Использование материалов с различными деформационнопрочностными характеристиками (физический метод)
2.4. Изменение размеров элементов (конструкционный метод)
3. Экспериментальный анатиз жесткости элементов аппарата внешней фиксации "Универсал" и некоторых вариантов сборки аппаратов Илизарова и "Универсал"
3.1. Спица
3.2. Сегмент
3.3. Стержень-стойка
3.4. Испытание на осевое сжатие некоторых вариантов сборки аппарата
"Универсал" и аппарата Илизарова
Выводы

4. Расчет жесткости аппарата внешней фиксации "Универсал" в классическом
и квазителескопическом вариантах
4.1. Постановка задачи расчета АВФ "Универсал" как стержневой
конструкции. Метод решения. Результаты расчета
4.2. Модель спицы с учетом предварительного натяжения и жесткости
опорного кольца
4.3. Модель опорного кольца
4.4. Методика расчета сборки 2 спицы Ькольцо и оценка осевой
жесткости АВФ в целом
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Одной из фундаментальных проблем в современной ортопедии и травматологии является проблема обеспечения стабильных внешних условий остеосинтеза различных переломов и патологий [1-4]. Каждый из широко используемых методов фиксации (жесткие компрессионные пластины, интрамедуллярные гвозди и внешние фиксаторы) имеют преимущества и недостатки, так же как и индивидуальные биомеханические характеристики. Имеющийся клинический опыт [5-11], объединенный с данными, полученными из теоретических и экспериментальных исследований [12-25], позволил улучшить конструкции систем фиксации, повысить качество лечения. Вследствие наличия показаний и противопоказаний проблема применения того или иного способа фиксации костных отломков есть проблема выбора для конкретного случая перелома, чтобы добиться оптимального результата и избежать дополнительной травмы мягких тканей и нарушения кровообращения в месте перелома [26]. В этом плане наиболее универсальными по комплексу биомеханических и медицинских характеристик являются аппараты внешней фиксации (АВФ).
АВФ позволяют создать оптимальные условия не только для костной регенерации, но и для всего восстановительного процесса в целом в поврежденной конечности. Вот эти условия:
стабильная фиксация костных отломков с помощью аппарата, т.е. большая иммобилизация, чем при традиционных методах, качественно меняет характер течения костной регенерации;

Обработка полученных результатов проводилась по общеизвестной методике, изложенной, например, в [49].
При каждом значении предварительного натяжения проводилось по 3 испытания. Для каждого испытания бралась новая спица. При каждом значении приложенной нагрузки определялось среднее значение измеренного перемещения нагружаемой части спицы:
где и, - величина перемещения нагружаемой части спицы при /'-том испытании и п - число испытаний. По совокупности средних значений строятся кривые нагружения, приведенные на рис.3.3.а).
Дальнейшие вычисления, для сокращения затрат времени на обработку результатов, проводились для значений 25%, 50%, 100% максимальной поперечной нагрузки на спицу, т.е. для Р равной ПОН, 206,9Н и 417,7Н:
1. Определялась абсолютная погрешность
2. Вычислялось значение А Г/, ;
3. Определялась средняя 'квадратичная погрешность результата серии измерений:
4. По заданному значению надежности сс=0,9 и числу измерений п—3 из таблицы в [49] определялся коэффициент Стъюдента /=2,9.
5. Находились границы доверительного интервала:
Аи,=и-и, ;
(3.2)
(3.3)
(3-4)