Deformačně napěťová analýza zápěstí

Stress - strain analysis of human wrist

abstract

en

Complicated fractures of the wrist, which include fracture of os scaphoideum and carpal bones, are very unpleasant because are limiting grip ability of the hand and upper extremity function. These fractures are not occurring only in everyday life but they are more often at sports, where a fall occurs on the hands. Treating of these fractures usually necessary the surgery proceeds without which the wrist would not be possible to fix. Therefore is necessary the surgery under general anesthesia. For complex and multiple fractures, where the bone fragments cannot fix with a wire loop or sew with a wire kink, is necessary remove carpal bones and insert a total wrist implants for the function keep. There are many implant types but not everyone is suited for the each fracture character. For the choice an appropriate implant and its design is appropriate to know the stress strain conditions of the physiological wrist. Whereas the boundary conditions of the bones and ligaments are complex, the settings represent problem. This article is focused on computational model of the wrist in physiological state to obtain input values and conditions for the wrist implants development.

Komplikované zlomeniny zápěstí, ke kterým patří zlomeniny os scaphoideum a karpálních kostí, jsou velmi nepříjemné, jelikož omezují úchopovou schopnost ruky a funkci horní končetiny. K těmto zlomeninám dochází nejen v běžném životě, ale ve velkém množství pří sportovních aktivitách, kde se vyskytuje množství pádů na ruce. Při léčbě těchto zlomenin je ve většině případů nutné přistoupit k chirurgickému zákroku, bez kterého by nebylo možné zápěstí zrepovat a fixovat. Proto je nutné přistoupit k chirurgickému zákroku pod celkovou anestezii. U složitých a vícečetných zlomenin, kde kostní úlomky nelze fixovat drátěnou smyčkou, anebo sešit pomocí drátěných kliček, je nutné pro zachování funkce vyjmou postižené zápěstní kůstky a implantovat tzv. zápěstní implantát. Těchto implantátů existuje celá řada, avšak ne každý je vhodný pro daný charakter zlomeniny. K volbě vhodného implantátu a jeho návrhu je vhodné znát deformačně napěťové stavy zápěstí ve fyziologickém stavu. Jelikož okrajové podmínky kůstek a vazů jsou složité, představuje jejich nastavení problém. Tato práce je zaměřena na vytvoření výpočtového modelu zápěstí ve fyziologickém stavu a získání vstupních hodnot/stavu pro vývoj zápěstního implantátu.

Complicated fractures of the wrist, which include fracture of os scaphoideum and carpal bones, are very unpleasant because are limiting grip ability of the hand and upper extremity function. These fractures are not occurring only in everyday life but they are more often at sports, where a fall occurs on the hands. Treating of these fractures usually necessary the surgery proceeds without which the wrist would not be possible to fix. Therefore is necessary the surgery under general anesthesia. For complex and multiple fractures, where the bone fragments cannot fix with a wire loop or sew with a wire kink, is necessary remove carpal bones and insert a total wrist implants for the function keep. There are many implant types but not everyone is suited for the each fracture character. For the choice an appropriate implant and its design is appropriate to know the stress strain conditions of the physiological wrist. Whereas the boundary conditions of the bones and ligaments are complex, the settings represent problem. This article is focused on computational model of the wrist in physiological state to obtain input values and conditions for the wrist implants development.

zápěstí, MKP, STL Molel Creator

wrist, FEM, STL Model Creator

08.11.2010

Západočeská univerzita

Plzeň

978-80-7043-919-7

Computational Mechanics 2010