МЕТОДИКА ДОКЛИНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК УЗЛА
ПОДВИЖНОСТИ ЭНДОПРОТЕЗОВ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА
НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 

Михаил Анатольевич Ксенофонтов, старший преподаватель кафедры травматологии, ортопедии и военно-экстремальной медицины, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: maksenofontov@mail.ru

Актуальность и цели. Актуальность темы обусловлена потребностью в доклиническом исследовании пар трения эндопротезов тазобедренного сустава, направленном на оптимизацию лечебно-диагностических процессов эндопротезирования тазобедренного сустава человека. Целью работы является разработка и апробация методики исследования медико-биологических процессов функционирования эндо- протезов тазобедренного сустава, позволяющая оценить прочность и износостойкость пар трения. Материалы и методы. В методике исследования использовано регрессионное математическое моделирование напряжений узла подвижности эндопротеза тазобедренного сустава на основе медико-биологических процессов функционирования тазобедренного сустава и сравнительное испытание объемного износа пар трения. Результаты. Разработанные имитационные и математические модели медико-биологических процессов функционирования тазобедренного сустава позволили оценить надежность конструкций пар трения из углеситалла. Оценка полученных данных напряжений выявила высокую надежность узла подвижности с парой трения из углеситалла. Объемный износ пары трения из углеситалла меньше, чем у керамической пары трения, на 31,8 %. Выводы. Математические и имитационные модели позволяют определять параметры нагружения узлов подвижности эндопротезов тазобедренного сустава. В результате исследования запас прочности пары трения из углеситалла составил 4,5, что говорит о высокой надежности конструкции. Определение объемного износа позволяет установить возможность новых пар трения снижать риск развития послеоперационных осложнений. Объемный износ пары трения из углеситалла меньше, чем пары трения из керамики, на 31,8 %. Полученные в результате исследования данные позволят оптимизировать лечебно-диагностический процесс эндопротезирования тазобедренного сустава человека за счет предоставления данных о прочности и изно- состойкости эндопротезов на предоперационном этапе.

Ключевые слова

математическое моделирование, эндопротез тазобедренного сустава, углеситалл, пара трения

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Ксенофонтов М. А. Методика доклинического исследования характеристик узла подвижности эндопротезов тазобедренного сустава на основе математического моделирования // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2025. № 1. С. 114–124. doi: 10.21685/2227-8486-2025-1-9