Изготовление протеза коленного сустава
Процедура по замене коленного сустава — действенный способ восстановления подвижности конечностей, утерянной по ряду причин. Часто этот метод – единственное, что поможет при сильных травмах. Эндопротезирование практикуется, если консервативная терапия не дает результатов, а пациент испытывает сильную, непрекращающуюся боль, что негативно сказывается на психологическом состоянии.
Наглядный пример, как в разборе выглядит конструкция импланта для тотальной замены коленного сустава. В данном случае применяется металлический бедренный компонент.
На медицинском рынке нет недостатка в производителях, выпускающих коленные протезные устройства. Несмотря на единую цель – заменить больную кость, устранить болезненность, каждый из имплантатов имеет ряд отличий. Разработчики предлагают модели с различными функциями, размерами, уровнем активности пациента. Для успешности процедуры замены важно выбрать оптимальный протез.
Процесс выбора имплантата
Важно знать! Врачи в шоке: «Эффективное и доступное средство от боли в суставах существует…» Читать далее…
Проявите интерес к процессу подбора устройства, вживляемого в ваше тело. На рынке их представлено около 150 видов. Консультирующий хирург должен ответить на имеющиеся вопросы, подвести к выбору идеального протеза, соответствующего возрасту, весу, особенностям анатомии, активности пациента.
Производители обучают и поддерживают специалистов, применяющих на практике их продукты. Возможно, у оперирующего хирурга не будет опыта в установке выбранного вами приспособления.
Это протезы для тотального протезирования с использованием черной керамики под торговым названием Oxinium. Они более долговечны, но не рекомендованы полным людям из-за хрупкости.
Учитывайте, что некоторые виды устройств сочетаются только с определенными хирургическими методами. Если вы выбрали малоинвазивную хирургию, придется сузить выбор хирургов и доступных имплантатов.
А этот протез — тоже из материала Oxinium, но для частичной замены коленного сустава, когда поражен только один мыщелок.
Каким должен быть идеальный коленный эндопротез?
- Делает доступным обычный диапазон движений;
- носится 15-20 и более лет;
- имеет отличные отзывы, используется на практике минимум 5-10 лет;
- отвечает вашему состоянию, потребностям, любым дополнительным требованиям (например, подходит для людей с аллергией на никель);
- бренд, стиль выбранного устройства знакомы оперирующему хирургу.
Наглядное сравнение: как выглядит после определенного срока службы поверхность металлического импланта (слева) и керамического (справа).
Компоненты коленного эндопротеза
Естественный коленный сустав состоит из трех отсеков:
- медиального (внутренняя сторона колена);
- бокового (внешняя сторона);
- бедренного (под коленной чашечкой).
Компоненты импланта коленного сустава.
При полном эндопротезировании замене подлежат все три отсека, при частичном – только один из них. Большинство искусственных имплантатов состоят из четырех компонентов:
Частичное и полное эндопротезирование колена.
- Большеберцовый компонент. Плоский элемент, закрепляемый к верхней части голени. Изготавливается в виде металлической платформы с полиэтиленовой (пластиковой) вставкой. Материалом для изготовления — мягкий металл, например, титановый сплав.
- Бедренный компонент – крупная, изогнутая часть имплантата, закрепляемая в бедренной кости. Изготавливается из металла или керамики, чаще из прочных сплавов кобальта и хрома, потому что эта часть участвует в большинстве движений.
Схема установки одномыщелкового протеза коленного сустава. Эта техника имеет некоторые преимущества перед тотальной, хотя многие пациенты считают, что она лучше.
- Коленный компонент – куполообразная часть, заменяющая поврежденную коленную чашечку, трущуюся о бедренную кость. Используется не при всех видах суставной хирургии, изготавливается из полиэтилена (прочного пластика).
- Пластиковая прокладка. Располагается между большеберцовой и бедренной частью. Изготавливается из пластика (полиэтилена). Эта гибкая распорка обеспечивает гладкую, скользящую поверхность для обновленного коленного сустава, позволяет ему изгибаться и гнуться.
Классификация эндопротезов
Существует целый ряд факторов, различающих коленные имплантаты между собой. Беседа с оперирующим хирургом поможет понять, какой из них подойдет вам.
Конструкция
- Протез с фиксированной опорой. Традиционный тип эндопротеза, используется для пожилых пациентов, ведущих малоактивный образ жизни. Большеберцовый компонент изготавливается из полиэтилена, прикрепляется к нижней металлической детали. Бедренный компонент обладает мягкой поверхностью. У пациентов с подобными имплантатами диапазон доступных движений расширяется на 20-50%;
- подвижный подшипниковый протез. Обеспечивают колену дополнительные градусы вращения по сравнению с предыдущим вариантом. Мобильность обеспечивается за счет полиэтиленовой вставки. Этот тип эндопротеза требует поддержки со стороны окружающих его мягких тканей, в том числе связок — так уменьшается риск вывиха. Исследования показывают примерно одинаковую эффективность обоих типов протезов, однако врачи предпочитают использовать эту разновидность для более молодых, активных пациентов. Процедура установки требует большого практического опыта хирурга.
Классический имплант коленного сустава.
Материал
Протезы могут различаться не только конструкцией, но и используемыми материалами. Большинство из них состоят из нескольких компонентов, различных по медицинскому классу.
Металлические части состоят из титана или кобальт-хромовых сплавов, известных своей прочностью, стабильными (инертными) химическими свойствами, отсутствием взаимодействия с человеческим телом.
На фото — две ноги одного пациента: слева операция была проведена частично, справа — полностью.
В ряде случаев у пациентов могут наблюдаться аллергические реакции на некоторые металлы.
Перед тем как лечь на хирургический стол, обязательно следует пройти диагностическое обследование, выявить общее состояние организма, наличие скрытых и явных аллергических реакций.
Полиэтилен с высокой молекулярной массой – распространенный материал для изготовления пластиковых компонентов. Его широкое распространение объясняется способностью плавного скольжения в пределах механического соединения, имитирующего естественные движения коленного сустава.
Перед тем как запустить протезы в производство и клинические испытания, их тестируют в таких установках, которые в течение долгих часов имитируют движения человека. На разных временных этапах тестов проводится контроль изменения трущихся поверхностей.
При выборе имплантата имеет значение биосовместимость. Важно, чтобы ваше тело не отвергало материалы, входящие в состав протеза. Искусственный элемент должен длительное время выдерживать вес и нагрузки тела, продолжая нормально сгибаться.
Тип фиксации
«Врачи скрывают правду!»
Даже «запущенные» проблемы с суставами можно вылечить дома! Просто не забывайте раз в день мазать этим…
>
В хирургии используется два основных метода, обеспечивающих фиксацию имплантата с костями, позволяя им двигаться, как единое целое:
- цементный. На эндопротезе есть поверхность, на которую накладывается специальный костный цемент для надежного сцепления с костями. Соединение успешно используется для всех типов замены коленного сустава. У некоторых молодых и более активных пациентов наблюдались проблемы ослабления цементного состава, однако этот материал в последнее время доработан и улучшен;
- бесцементный. Имплантаты имеют специальную текстурированную, пористую поверхность, через которую костная масса свободно прорастает во внутреннюю полость эндопротеза. Винты и штифты стабилизируют соединение, пока не произошло врастание. При установке приспособления требуется более длительный период восстановления. Не применяются для пациентов с остеопорозом, поскольку врастающая кость должна быть в хорошем состоянии.
Угол сгибания — один из основных параметров импланта. 110 градусов — отличный показатель!
Некоторыми хирургами используется гибридный метод с элементами обоих типов фиксации, однако он применяется при тазобедренном эндопротезировании.
Гендерные имплантаты
Производители разрабатывают имплантаты на основании усредненных размеров. Это обычно сужает выбор до 2-3 подходящих протезов. Однако некоторые компании, например, Zimmer и Biomet, производят модели, различаемые по признаку пола. По их словам, продукция позволяет учитывать и корректировать анатомические различия между мужчинами и женщинами.
Пример «женского» импланта коленного сустава компании Smith@Nephew. Визуальных отличий от обычного не найти.
Не существует убедительных доказательств большей эффективности гендерных эндопротезов. Многие эксперты уверены, что такой подход – не более чем маркетинговый ход, призванный повысить продажи.
Особенности устройств и их производители
По данным ВОЗ, частичное эндопротезирование колена подходит лишь 10% пациентов. Решение об оптимальном для вас методе лечения принимается хирургом.
Факторы, определяющие правильность выбора имплантата:
- доступный диапазон движений (максимальное сгибание, разгибание);
- настраиваемость (размер, форма, половые различия);
- стабильность;
- уровень активности пациента.
Обсудите с хирургом важные функции, уточните, какой именно тип устройства максимально отвечает потребностям, анатомии, типу заболевания. Решающие факторы — успешность эндопротеза, длительность его эксплуатации во врачебной практике и срок использования.
Разновидность импланта для частичного эндопротезирования коленного сустава.
Самые популярные модели и производители
Тотальное | Мобильный подшипник | Zimmer: The NexGen® LPS-Flex Mobile и LPS-Mobile Bearing Knees | Обе системы позволяют искусственному суставу сгибаться и свободно вращаться. Используются металлические компоненты: присоединяемый к концу бедренной кости, заменяющий верхнюю часть голени. Эндопротезы включают пластиковую суставную поверхность, свободно прикрепленную к опорной плите, выполняющую роль искусственного хряща. Обеспечивают 155⁰ активного сгибания и 25 градусов беспрепятственного внутреннего / внешнего вращения. Для фиксации используется костный цемент |
The Zimmer Gender Solutions® Patello-Femoral Joint | Предназначен для активных пациентов, позиционируется, как вариант раннего вмешательства. Позволяет сохранить большие участки костей, требует меньшего разреза. Использование данного имплантата требует от хирурга умения обращения со специальными инструментами, знание минимальноинвазивных техник. В эндопротезе учтены гендерные различия, специальная форма его компонентов более точно отражает особенности женской и мужской анатомии. Предполагает 35 различных вариантов проклейки | ||
DePuy Sigma® Rotating Platform Knees | Подразумевает установку подвижного подшипника, опирающегося на поворотную платформу, что позволяет имитировать естественные движения колена. Конструкция обеспечивает снижение внутреннего напряжения и износа, поэтому эксплуатируется он дольше, чем аналоги. По статистике, в мире имплантировано около 1 млн. подобных эндопротезов, 97% которых используются более 20 лет | ||
Неподвижная опора | DePuy Sigma® Fixed-Bearing Knees | Используется износостойкий полиэтилен и передовые металлические компоненты, которые не вызывают отторжения в 99,6% случаев после 5 лет эксплуатации | |
Smith & Nephew OXINIUM ® | Протез с высоким уровнем износостойкости. Изготавливается из металлического циркония, что делает его более стойким к истиранию и царапанью. При проведении испытаний было отмечено уменьшение износа полиэтилена на 85% по сравнению с кобальт-хромовыми материалами, используемыми в других имплантатах | ||
Stryker Triathlon® Total Knee Replacement System | Этот тип искусственного сустава предназначен для работы с телом. Дает хорошие результаты по возврату двигательной активности после операции. Конструкция устройства позволяет имплантату сгибаться, расширяться, вращаться аналогично естественному колену | ||
Biomet Vanguard® Complete Knee System | Устройство, подстраиваемое под конкретные особенности анатомии пациента. Предполагает высокую степень сгибания (около 145⁰), доступен в 90 типоразмерах, 10 вариантах размеров бедренной кости | ||
Частичное | BioMet Oxford ® Knee | Устройство, предназначенное для пациентов с ограниченным (медиальным) артритом. В протезе используются подвижные пластиковые подшипники, имплантируется только с одной стороны. Позволяет удалять на 75% меньше костей и хрящей, поэтому процедура его установки менее болезненна, а скорость восстановления выше. Клинические испытания показывают 98% успеха после 10 лет ношения и 95% — после 15 лет | |
DuPuy Sigma® High Performance Partial Knee | Предназначен для активных пациентов, для которых требуется высокая степень сгибания, но еще не наступило время полного эндопротезирования. Позволяет становиться на колени, приседать, сидеть со скрещенными ногами. Хирург использует любой из его компонентов по отдельности для замены нужного отсека колена. Сохраняет максимум неповрежденной площади родного колена. |
Срок службы эндопротеза
Срок эксплуатации искусственного коленного сустава составляет 10-30 лет. Зависит он от качества используемого материала, типа протеза, применяемой методики, периода реабилитации, соблюдения пациентом правил эксплуатации и предписаний врача, наличия повторных травм, веса пациента. Лучшие отзывы получили титановые сплавы; гарантийный срок таких протезов — 15-20 лет.
Этот компонент был извлечен у пациента после 16 лет активной жизни, прогулок и катания на велосипеде, при этом пациент был далеко не стройным. Это — отличный показатель износа для полиэтиленового компонента.
75% пациентов пользуются искусственным протезом на протяжении всей жизни без необходимости замены.
Онкологический эндопротез
Бедренная и большая берцовая кость часто становятся местом развития опухолей, онкологических заболеваний. Раньше такой диагноз считался однозначным противопоказанием к процедуре эндопротезирования, но производители разработали онкологические эндопротезы, обеспечивающие выдающиеся результаты даже при наличии обширных костных дефектов.
Суть онкологических эндопротезов — в более обширном способе фиксации в кости, поэтому они более объемные.
Костные отделы подвергаются резекции, заменяются на искусственные имплантаты. Если заболевание пациента носит злокачественный характер, устройства позволяют сохранить ему жизнь, вернуть подвижность.
Отечественные протезы
Говоря о российской практике эндопротезирования, отметим наличие ряда центров с опытными хирургами, проводящими свыше 1000 операций в год. Такой прорыв обеспечен федеральной программой финансирования операций. Поэтому утверждение, что хороших хирургов можно найти только за границей, не соответствует действительности.
Отечественные импланты не рекомендуем ни при каких обстоятельствах!
К сожалению, нельзя то же самое сказать об имплантатах. Несмотря на проводимые разработки, отечественные эндопротезы уступают импортным по качеству, надежности, хотя остаются в одном с ними ценовом сегменте.
Подойдите к выбору подходящего имплантата ответственно, изучите информацию о доступных моделях, и вы обязательно подберете подходящий вид. Учитывайте мнение оперирующего хирурга, собственную активность, отзывы о предлагаемых моделях и успешности протезирования. При таком подходе продолжительный срок эксплуатации и ваше хорошее самочувствие гарантировано!
Похожие статьи
Как забыть о болях в суставах?
- Боли в суставах ограничивают Ваши движения и полноценную жизнь…
- Вас беспокоит дискомфорт, хруст и систематические боли…
- Возможно, Вы перепробовали кучу лекарств, кремов и мазей…
- Но судя по тому, что Вы читаете эти строки — не сильно они Вам помогли…
Но ортопед Валентин Дикуль утверждает, что действительно эффективное средство от боли в суставах существует! Читать далее >>>
загрузка…
Источник
Предлагаем читателям выдержки из конкурсной работы студента Пензенского государственного университета Ивана Рыкова, выполненной под руководством профессора А.Н. Машкова и доцента С.А. Нестерова. Данная работа завоевала одно из двух первых мест на ежегодном международном конкурсе студенческих работ 2013 года, проводимом компанией Delcam среди российских и украинских университетов.
Заболевания суставов в организме человека приводят к дискомфорту в движении, а следовательно, к снижению качества жизни. В некоторых случаях происходит даже полная потеря функций конечности. Когда консервативное лечение оказывается неэффективным, одним из решений данной проблемы становится тотальное эндопротезирование.
Предложенный подход к проектированию и изготовлению эндопротеза предполагает индивидуальный анализ особенностей каждого пациента, что обеспечивает оптимальный вариант получения необходимого функционала и повышения качества жизни человека.
Разработка последовательности проектирования и изготовления рассматриваемых деталей
Анализируя конструкцию эндопротеза коленного сустава (рис. 1), его можно разделить на три составные части: бедренный компонент, полиэтиленовый вкладыш и тибиальный компонент.
Рис. 1. Составные части эндопротеза
Для получения требуемых компонентов заданной формы и сокращения времени подготовки производства была спроектирована последовательность по созданию и изготовлению основного элемента эндопротеза — бедренного компонента. Было предложено два варианта реализации: первый — проработка опытного или уникального экземпляра путем только механической обработки всех наружных поверхностей из заготовки в виде проката, а второй — применение серийной технологии при использовании заготовки, полученной литьем по выплавляемым моделям. Рассмотрим процесс подготовки производства для обоих вариантов, поскольку этапы работы над конструкцией в них очень схожи. Для выполнения практически всех этапов цикла проектирования и изготовления будет применяться ПО Delcam.
Построение 3Dмоделей
Для создания 3Dмодели бедра и голени пациента на основе комплекта томограмм выполнялись следующие действия: проведение сканирования пациента на компьютерном томографе; получение аксиальных срезов (томограмм) в формате DICOM; выполнение предварительной обработки томограмм (редактирование для выделения рабочей области построения модели); построение по томограммам трехмерной компьютерной модели.
Для построения 3Dмодели коленного сустава был взят комплект томограмм пациента. В программе 3DDOCTOR на основе набора полутоновых изображений создавалась триангуляционная модель (рис. 2).
Рис. 2. Триангуляционная модель коленного сустава в среде 3D-DOCTOR
Рис. 3. Триангуляционная 3D-модель коленного сустава
Рис. 4. Образующие бедренный компонент сечения
Далее импортируем в программу PowerShape триангуляционную модель коленного сустава (рис. 3).
Полученные модели использовались как для моделирования протеза, так и для проверки методики имлантирования протеза в тело человека.
Для получения профиля бедренного компонента необходимо было построить 15 сечений и направляющие (рис. 4). Все сечения были выполнены на основе анализа зарубежных патентов, а также рентгеновских снимков и томограмм коленного сустава. Полученные сечения для большей плавности были отредактированы сглаживанием при помощи функций PowerSHAPE График кривизны и Сглаживание кривой.
Рис. 5. Анализ кривизны после редактирования
Рис. 6. Проверка гладкости поверхности
После создания всех сечений и направляющих была построена основная поверхность бедренного компонента и проведен анализ кривизны (рис. 5), который наглядно показал, что в результате вытягивания поверхность получилась недостаточно гладкой. Для достижения корректной формы бедренного компонента поверхность была отредактирована путем удаления некоторых точек и сглаживания. В результате была получена форма бедренного компонента и проведен анализ гладкости (рис. 6).
Внутренняя (мыщелковая) поверхность бедренного компонента создавалась путем формирования контура заданного профиля, его вытягивания и пересечения с уже созданной формой. Поскольку эта поверхность участвует в соприкосновении с живой костью, для оптимальной сцепляемости и приживляемости была создана развитая поверхность в виде призм, сделаны два отверстия под штифты и две боковые выемки для снятия бедренного компонента в случае ревизии. Готовая модель бедренного компонента представлена на рис. 7.
Рис. 7. 3D-модель бедренного компонента
Для построения 3Dмодели полиэтиленового вкладыша сначала производится построение контуров будущей подложки на основе использования проекций с модели бедренного компонента, а затем с помощью команд Вытягивание и Ограничение поверхности создаются поверхности подложки. После этого формируется плавная эллипсоидная поверхность под мыщелковую зону бедренного компонента и посредством команды Ограничение поверхности получается верхняя часть подложки. Помимо этого создается выступ для установки и закрепления полиэтиленового вкладыша в большеберцовый компонент. Процедура построения 3Dмодели полиэтиленового вкладыша показана на рис. 8.
Рис. 8. Этапы построения модели полиэтиленового вкладыша
3Dмодель тибиального компонента была построена нами на основе элементов полиэтиленового вкладыша. К основным элементам добавляются ребра жесткости и площадки с углублением для установки полиэтиленового вкладыша (рис. 9).
Рис. 9. 3D-модель тибиального компонента
Кинематический анализ эндопротеза
Теперь необходимо проверить конструкцию эндопротеза при различных углах сгиба ноги на основе построения характерных позиций (рис. 10).
Необходимо также оценить пятно контакта, которое возникает между бедренным компонентом и полиэтиленовым вкладышем при различных углах сгиба. Размер пятна контакта играет важную роль в функционировании эндопротеза, поскольку величина трения прямо пропорциональна размеру пятна. На рис. 11 показаны пятна контакта бедренного компонента и полиэтиленового вкладыша при различных положениях без приложения нагрузки. В положении максимального наклона ноги пятно контакта существенно меньше, но и нагрузка на сам протез в этом положении меньше. В данном случае вся нагрузка ложится на связки и мышечную ткань.
a
b
v
Рис. 10. Положение эндопротеза при: а — выпрямленной ноге (0°); б — полусогнутой ноге (45°);
в — согнутой ноге (90°)
Прочностной анализ
Коленный сустав представляет собой один из наиболее сложных и многофункциональных суставов человеческого организма — он принимает на себя практически всю нагрузку, связанную с бегом и ходьбой. Сама механика движений в коленном суставе является весьма сложной и включает одновременное сгибание, качение и вращение. Различные замеры сил при динамической ходьбе показывают, что силы, возникающие в суставной системе в процессе ходьбы, как минимум, достигают семикратной массы тела. Так, для среднестатистического человека весом в 70 кг максимальная нагрузка в колене при динамической ходьбе будет близка к 5000 Н.
Рис. 11. Пятно контакта при угле сгибания: а — 0°; б — 45°; в — 90°
Рис. 12. Граничные условия и результаты анализа по запасу прочности
Анализ напряженнодеформированного состояния эндопротеза в CAEсистеме (рис. 12) показал, что полученный коэффициент запаса прочности равен 25, напряжения находятся в пределах заданного диапазона, а деформации очень малы. Спроектированный эндопротез коленного сустава полностью отвечает всем параметрам качества и надежности конструкции.
Геометрическое моделирование эндопротеза совместно с моделями колена
Производим сборку модели коленного сустава с эндопротезом (рис. 13). Для этого в CADсистеме PowerSHAPE с использованием методов поверхностного и фасетного 3Dмоделирования совмещаем 3Dмодель эндопротеза с резекцией кости бедра и голени.
Рис. 13. Сборка коленного сустава с эндопротезом
Построенная 3Dмодель на этапе подготовки к операции позволит хирургу проанализировать предполагаемое хирургическое вмешательство, спланировать необходимый перечень работ по корректировке формы элементов костей и заранее внести изменения в проект протеза в случае нестандартных решений. При необходимости возможно проведение дополнительных кинематических построений с элементами человеческого тела и анализа степени подвижности и надежности закрепления будущего эндопротеза.
Проектирование приспособления для механической обработки заготовки бедренного компонента.
Так как деталь имеет сложную форму, нами было спроектировано специальное крепежное приспособление, которое применяется в операциях фрезерования, шлифования и полирования. Проектирование приспособления осуществлялось в CADсистемах PowerSHAPE и КОМПАС3D (рис. 14).
Рис. 14. Приспособление в сборе
Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ
Для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ использовалась CAMсистема PowerMILL. Обработка детали осуществляется за два технологических установа: на первом установе заготовка крепится в тисках, а на втором деталь фиксируется в приспособлении.
При реализации технологии изготовления изделия методом литья первый установ отсутствует. Все поверхности внутренней области получаются в литейной форме.
Некоторые из разработанных нами управляющих программ для позиционной (3+2) пятиосевой фрезерной обработки приведены на рис. 1517.
После выполнения всех фрезерных операций осуществляется шлифование и полирование рабочих поверхностей протеза с целью достижения требуемых параметров качества и геометрической точности.
Рис. 15. Черновая обработка на первом установе
Рис. 16. Черновая обработка верха на втором установе
Рис. 17. Чистовая обработка верха на втором установе
Проектирование литейной оснастки
для литья восковой модели
Построение модели отливки бедренного компонента осуществлялось на основе уже готовой 3Dмодели бедренного компонента. На отливку дается усадка 1,8%, которая компенсируется путем масштабирования модели. После этого строятся линии разъема с учетом имеющихся поднутрений и возможности извлечения отливки из формы. Затем на основе линии разъема создается поверхность разъема и строится основной формообразующий элемент литейной формы (рис. 18).
Рис. 18. Вставка нижняя
Рис. 19. Формообразующие элементы литейной формы в сборе
Далее по аналогии строим оставшиеся элементы литейной формы. Формообразующие элементы литейной формы в сборе представлены на рис. 19.
Для проработки технологии изготовления нами был изготовлен макетный образец элементов прессформы из модельного воска на станке PAG 0501. Фотографии процесса обработки и изготовленные элементы приведены на рис. 20.
Рис. 20. Фотографии процесса обработки элемента литейной формы
Контроль размеров
элементов литейной оснастки
Для проработки процесса измерения формообразующих элементов прессформы нами использовалась CAIсистема PowerINSPECT и портативный ручной КИМманипулятор Microscribe3DX. Учебная измерительная рука Microscribe3DX (рис. 21) позволяет производить измерения деталей сложной формы с точностью 0,21 мм.
Рис. 21. Выполнение измерений при помощи Microscribe-3DX
Программа и методика контроля дает наглядное представление о процессе измерения (рис. 22). Так, на результатах контроля ключевых сечений в нижней вставке отображены точки зеленого, красного или синего цвета — это места, где были сняты координаты поверхности в сравнении с теоретической CADмоделью (зеленый — точка в поле допуска, красный — брак исправимый, синий — брак неисправимый). Применение КИМ и CAIсистемы PowerINSPECT позволило эффективно проверить и подтвердить качество изготовления изделия.
Рис. 22. Сравнение результатов обработки с теоретической CAD-моделью
Заключение
Разработанная технология проектирования и изготовления эндопротеза коленного сустава с применением компьютерных технологий позволила существенно сократить сроки подготовки производства, уменьшить трудоемкость на конструктивнотехнологическую отработку, исключить ошибки в изготовлении деталей, а также сократить затраты на технологическое оснащение. В настоящее время на Пензенском предприятии ЗАО НПП «МедИнж» (один из лидирующих производителей эндопротезов в России) совместно со специалистами кафедры травматологии Медицинского института Пензенского государственного университета при привлечении ресурсов Технопарка высоких медицинских технологий Пензенской области прорабатывается вопрос внедрения в производство созданной методики проектирования и изготовления коленного эндопротеза.
САПР и графика 1`2014
Источник