Mathematical modelling of the stress-train state of the hip joint with different values of the cervicodiaphyseal angle

Authors

  • Ivan Zelenetsky
  • Oleksandr Yaresko
  • Zoya Miteleva

DOI:

https://doi.org/10.15674/0030-59872012420-23

Keywords:

finite element method, von-Mises stress, proximal femur

Abstract

A relationship between changes in the cervicodiaphyseal angle and stress in the femoral head and neck was assessed with help of the finite element method. It was revealed that a change of the cervicodiaphyseal angle from 120º to 160º resulted in increases of the stress-train state and stress concentration area along the superior and inferior surfaces of the proximal femur versus the normal angle. A higher stress produced an excess pressure on vessels in the femoral neck, thereby later possibly causing bone tissue dystrophy in the femoral head.

References

Мителева З. М. Биомеханическое обоснование способа повышения прочности головки бедренной кости при аваскулярном некрозе / З. М. Мителева, Г. М. Меллерович // Ортопедия, травматология и протезирование. — 1988. — № 3. — С. 30–34.

Биомеханическое обоснование пластики полостного дефекта в головке и шейке бедренной кости после экскохлеации очага асептического некроза и туннелизации шейки / В. А. Филиппенко, З. М. Мителева, Г. Д. Олиниченко, А. В. Яресько // Медицина и… — 2007. — № 3–4 (18). — С. 26–30.

Мезенцев В. А. Анализ напряженно-деформированного состояния проксимального отдела бедренной кости с помощью плоской и объемной конечно-элементной моделей / В. А. Мезенцев, З. М. Мителева, А. В. Яресько: мат. конф. [«Биомеханика — 2006»]. — Нижний Новгород, 2006. — С. 178–180.

Зеленецкий И. Б. Математический анализ условий возникновения нестабильности тазобедренного сустава при различных отклонениях в строении проксимального отдела бедренной кости и вертлужной впадины / И. Б. Зеленецкий, А. В. Яресько // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2011. — № 4. — С. 81–85.

Диваков М. Г. Биомеханические аспекты этиологии и патогенеза болезни Пертеса / М. Г. Диваков, К. Б. Болобошко // Ортопедия, травматология и протезирование. —1994. — № 1. — С. 13–18.

Тимофеева М. И. Дизонтогенетические и биомеханические нарушения в патогенезе болезни Пертеса у детей / М. И. Тимофеева, З. С. Симонова, Я. Я. Вутирас // Заболевания и повреждения крупных суставов у детей: сб. науч. трудов. — Л., 1989. — С. 92–94.

Braun T. The Developm ent of a Comp utational Stress Analysis of th e Femoral Head / T. Braun, A. Ferguson // J. Bone Joint Surg. — 1978. — Vol. 60-A. — P. 619–629.

Salter R . B. Legg-Calvé-Perth th es disease. The prognostic significance of th e subchondral fracture and a two-group classification of th e femoral head involvement / R. B. Salter, G. H . Thomp son // J. Bone Joint Surg. — 1984. — Vol. 66-А. — Р. 479–489.

Корольков А. И. Биомеханические аспекты дисплазии свода вертлужной впадины у детей (математическое моделирование) / А. И. Корольков, З. М. Мителева // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2006. — № 1. — С. 48–52.

Образцов И. Ф. Проблемы прочности в биомеханике: учебное пособие для технич. и биол. спец. вузов / Под ред. И. Ф. Образцова — М.: Высшая школа, 1988. — 311 с.

Мителева З. М. Биомеханическая гипотеза развития асептического некроза головки бедренной кости / З. М. Мителева: збірник наукових праць ( Харків, 4–5 жовтня 2007р.) — С. 42–44.

Issue

Section

ORIGINAL ARTICLES

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 > >>