Пермские ученые смоделировали чашу углепластикового протеза

Учёные Пермского политеха впервые изучили поведение чаши эндопротеза из углерод-углеродного композита. Результаты помогут создавать полностью композитные имплантаты с известным сроком службы.

Металлические протезы тазобедренного сустава со временем расшатываются и вызывают воспаление. Пациентам требуются повторные операции. Углерод-углеродный композит — перспективная замена металлу: он биосовместим и очень износостоек.

Но раньше исследовали только бедренную часть имплантата. А чаша, которая крепится в тазовой кости, оставалась «белым пятном». Именно она испытывает огромные нагрузки при ходьбе, беге и подъёме по лестнице.

Пермские инженеры создали компьютерную модель и провели расчёты. Диапазон нагрузок — от 0 до 400 кг (бытовые и спортивные значения).

Результаты:
— первые микротрещины — при 220 кг;
— при 300 кг риск дефекта — около 10%;
— при 400 кг — почти 38%.

По-настоящему опасные разрушения начинаются только после 650 кг. Это уровень профессионального спорта. Для обычного человека нагрузки редко превышают 220 кг. Значит, в быту чаша из композита не пострадает.

Исследование опубликовано в «Вестнике ПНИПУ. Механика» и выполнено по программе «Приоритет 2030». Теперь конструкторы знают слабые места композитной чаши и смогут проектировать надёжные имплантаты, сообщает progorod59.ru.