Deformačně napěťová analýza proximálního konce tibie s totální endoprotézou

Abstract

Diplomová práce se zabývá deformačně napěťovou analýzou proximálního konce tibie s totální endoprotézou. Analýza je realizována na základě deformačně napěťových charakteristik, prostřednictvím metody konečných prvků (MKP). Byly vytvořeny dva trojrozměrné modely proximálního konce tibie s tibiální částí totátní endoprotézy (TEP), bez úbytku a s úbytkem kostní tkáně. Model geometrie je vytvořen na základě dat získaných z počítačové tomografie, která byla dále zpracována v programu Rhinoceros 3.0 a SolidWorks 2009. Výpočtové řešení bylo provedeno metodou konečných prvků v programu Ansys Workbench 12.0. Na modelu bez úbytku kostní tkáně byla ověřena hypotéza, že deformace a napětí budou malá a k porušení dříku endoprotézy nedojde. Vlivem úbytku kostní tkáně dochází ke ztrátě opory tibiální části TEP v proximální části tibie a tím k progresivnímu nárůstu namáhání, které může vést až k porušení dříku totální endoprotézy. Z analýzy výsledků vyplývá, že pokud dojde ke ztrátě kostní tkáně tak, že tibiální část TEP ztratí oporu, dochází k prasknutí dříku TEP vlivem napětí.This thesis deals with stress analysis strain proximal end of tibia with total joint replacements. The analysis is done on the basis of deformation characteristics of voltage, through the finite element method (FEM). We have developed two-dimensional models of the proximal end of tibia with tibial components total endoprosthesis (TEP), without loss and bone loss. Geometry model is created based on data obtained from computerized tomography, which were further processed in the program, Rhinoceros 3.0 and SolidWorks 2009th Computational solution was carried out by finite element method in Ansys Workbench 12.0. The model without loss of bone tissue was tested the hypothesis that the deformation is very small and there is no violation of the shank prosthesis. Due to loss of bone tissue is lost support to the tibial pulse in the proximal tibia and by a progressive increase in stress, which can lead to a breach of the shank total joint replacement. The analysis results show that, if the loss of bone tissue, so that the tibial part of the TEP will lose support, there is a crack stem total hip replacement due to stress.