ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА СИСТЕМИ КОМП’ЮТЕРНОГО ТЕСТУВАННЯ НЕСУЧОЇ СПРОМОЖНОСТІ БІОМЕХАНІЧНИХ КОНСТРУКЦІЙ МЕТАЛООСТЕОСИНТЕЗУ

Анотація

Представлено опис інформаційних технологій та систем СT/CAD/CAM/CAE, що використувуються в алгоритмах розв’язання методом скінченних елементів прикладних контактних задач механіки для біомеханічних систем металоостеосинтезу з ушкодженими кістками щелепи та кінцівок людини. Відтворення топологічних даних будови неоднорідних структур біологічних об’єктів, що пружно або в’язкопружно деформуються проводиться за томографічними даними рентгенівської щільності в форматі DICOM. Технічні характеристики елементів конструкцій технологічного походження, лікувальних пристроїв, імплантів використовуються для відтворення їх геометрії в СAD cистемах. Розроблені алгоритми представлені на прикладі створення узагальненої математичної моделі напружено-деформованого стану біомеханічних систем з використанням коду СAЕ систем та програм власної розробки для визначення їх функціональної надійності. В розрахунково-експериментальних дослідженнях для визначення сил і площ контактних тисків використовуються плівки Fudji Prescale Photo Film. Застосування інформаційних технологій та систем показано на прикладах розв’язання актуальних прикладних задач біомеханіки металоостеосинтезу та біомеханічних систем передньої черевної стінки людини. Впровадження інформаційних технологій в медичну практику комп’ютерного тестування несучої спроможності біомеханічних конструкцій дозволяє провести покращену діагностику стану біологічних тканин в ділянках ушкоджень та переломів, забезпечити раціональні методи остеосинтезу за рахунок використання біомеханічно обгрунтованих стратегій лікування та скоротити строки тимчасової непрацездатності постраждалих.