Geometrik tasarım farklılıklarına sahip kalça implantlarının tasarımı ve performanslarının incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Malatya Turgut Özal Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Kalça implantlarının tasarımında en iyiyi bulma ve mekanik özelliklerin araştırılması ile ilgili yapılan bu çalışmada öncelikle literatür taraması yapılmıştır. Kalça protezi ile ilgili yapılan çalışmalar, tasarımda optimizasyon çalışmaları, kalça protezinde kullanılan biyomalzemeler, kalça biyomekaniği ve kalça anatomisi incelenmiştir. Yaygın kullanıma sahip iki farklı tasarım geometrisi seçilmiştir ve SOLIDWORKS 3D CAD programı kullanılarak modellenmiştir. Modellenen kalça protezine en uygun malzeme Ti-6Al-4V alaşımı olarak belirlenmiştir. Bu malzeme kalça implantı malzemesi olarak kullanılmıştır. Hasta ağırlığına ve kalça biyomekaniğine bağlı olarak kalça eklemine uygulanan kuvvet belirlenmiştir. ANSYS programı aracılığıyla kalça implantlarının analizi yapılmıştır. K1 implantının tasarımında yapılan kanal yapılarının varlığı, implant sapında kalınlık artışı ve femur boynunda rib yapısı gibi iyileştirmelerin, implantın mekanik dayanımı ve yük taşıma kapasitesinde belirgin bir artış sağladığı görülmüştür. Elde edilen bu sonuçlara göre, K1 modelinin mekanik özelliklerinin K2 modeline göre daha başarılı olduğu sonucuna varılmıştır.
In this study, finding the best in hip implant design and the investigation of mechanical properties of hip prostheses, firstly a literature review was first conducted. Studies on hip prosthesis, design optimization studies, biomaterials used in hip prosthesis, hip biomechanics and hip anatomy were examined. Two different design geometries wide spread use were selected and modeled using SOLIDWORKS 3D CAD program. The most suitable material for the modeled hip prosthesis was determined as Ti-6Al-4V alloy. This material was used as the hip implant material. Depending on the patient's weight and hip biyomechanics, the force applied to the hip joint was determined. A analysis of hip implants was performed using the ANSYS program. It has been observed that improvements made in the design of the K1 implant, such as the presence of channel structures, increased thickness of the implant stem and rib structure in the femoral neck, provide a significant increase in the mechanical strength and load-carrying capacity of the implant. According to these results, it was concluded that the mechanical properties of the K1 model were more successful than the K2 model.
In this study, finding the best in hip implant design and the investigation of mechanical properties of hip prostheses, firstly a literature review was first conducted. Studies on hip prosthesis, design optimization studies, biomaterials used in hip prosthesis, hip biomechanics and hip anatomy were examined. Two different design geometries wide spread use were selected and modeled using SOLIDWORKS 3D CAD program. The most suitable material for the modeled hip prosthesis was determined as Ti-6Al-4V alloy. This material was used as the hip implant material. Depending on the patient's weight and hip biyomechanics, the force applied to the hip joint was determined. A analysis of hip implants was performed using the ANSYS program. It has been observed that improvements made in the design of the K1 implant, such as the presence of channel structures, increased thickness of the implant stem and rib structure in the femoral neck, provide a significant increase in the mechanical strength and load-carrying capacity of the implant. According to these results, it was concluded that the mechanical properties of the K1 model were more successful than the K2 model.
Açıklama
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Biyoteknoloji, Biotechnology
