ENG
По данным Всемирной организации здравоохранения, количество заболеваний и повреждений тазобедренного сустава растет с увеличением продолжительности жизни. Изготавливая эндопротезы, множество фирм используют металлы в качестве компонентов. В итоге из-за большой разницы в твердости кортикальной кости и используемого материала происходит расшатывание протеза, вследствие чего через 5–10 лет требуется повторное хирургическое вмешательство. Ученые Пермского Политеха изучили близкий к человеческой кости однонаправленный композит и улучшили модель износостойкого протеза.
Исследование опубликовано в журнале «Journal of Machinery Manufacture and Reliability 2021».
Протез состоит из двух частей — сферы и ножки. Первая выполнена из волокнистого однонаправленного композиционного материала с углеродными волокнами и фенолформальдегидной матрицей. Вторая — из титана, устанавливается с натягом на цилиндрическую конусную поверхность ножки. Для проведения расчета напряженно-деформированного состояния ножки протеза политехниками разрабатывалась необходимая конечно-элементная компьютерная модель.
«В результате проведенного расчета прочности протеза, внедряемого в структуру под действием статической нагрузки, получены результаты, говорящие об отсутствии выполнения условий прочности по пределу текучести как для самого протеза, так и для структуры», — поделилась кандидат экономических наук, доцент кафедры экономики и управления промышленным производством Светлана Пономарева.
Разработка получила средства из бюджета корпорации «Тактическое ракетное вооружение» и инвесторов.
Изобретение признано приоритетным для реализации проекта в городе Нытва, где будет организовано производство изделий из композиционных материалов в медицинских целях.
