Computer modeling of implant for femur reinforcement

Abstract

The decision of the problem of three-dimensional modeling according to the developed drawings of experimental implants for the reinforcement of femoral bones with the possibility of variation of their parameters according to individual anthropometric features of each patient is proposed.Three-dimensional models of the implant were constructed using a 3D scan of the femur. The calculation of the strength of the implant under the influence of human weight, using the programs Autodesk 3DsMax 2015 and Inventor was carried out. Three-dimensional implant models enable medical professionals to adjust all the required dimensions of the item to the individual anthropometric features of each patient. The construction of the model gives a clear idea of how the implant will look, taking into account those or other parameters. Three-dimensional modeling can provide useful information on the behavior of the implant and the interacting structures of the body in the “unusual” situations caused by the load and deformation leading to a fracture. This information allows us to formulate an additional medical “technical”justification for the correct choice and accurate installation of the implant.

Пропонується рішення задачі тривимірного моделювання за розробленими кресленнями експериментальних імплантатів для армування стегнових кісток з можливістю варіації їх параметрів згідно з індивідуальними антропометричними особливостями кожного пацієнта. Побудовано тривимірні моделі імплантату, використовуючи 3D-скан стегнової кістки, проведено розрахунок міцності імплантату під впливом ваги людини, з використанням програм Autodesk 3DsMax 2015 та Inventor. Тривимірні моделі імплантатів дають можливість фахівцям медичних закладів підлаштовувати всі необхідні розміри деталі під індивідуальні антропометричні особливості кожного пацієнта. Побудова моделі дає наочне уявлення про те, як саме буде виглядати імплантат з урахуванням тих чи інших параметрів. Тривимірне моделювання може дати корисну інформацію про поведінку імплантату і взаємодіючих з ним структур організму в «нештатних» ситуаціях, обумовлених, наприклад навантаженням та деформацією, що веде до перелому. Ця інформація дозволяє сформулювати додаткове, до медичних, «технічне» обґрунтування правильного вибору та точної установки імплантату.