Title (srp)

Numerička i eksperimentalna analiza uticaja modifikovane površine implanta na proces zarastanja butne kosti

Author

Vulović, Aleksandra, 1991-

Contributor

Filipović, Nenad, 1970-
Jovičić, Gordana, 1967-
Isailović, Velibor, 1980-
Ristić, Branko, 1962-
Živanović, Marko, 1980-
Rasulić, Lukas, 1965-

Description (eng)

Average life expectancy has increased in recent years and will continue to increase. Agingbrings the onset of degenerative diseases, such as arthritis, which can cause chronic hip painand make movement difficult. In the advanced stages of the disease, the only way to improvethe quality of patient’s life is to implant an artificial hip. Total hip arthroplasty is a verysuccessful procedure, which can relieve pain and restore mobility. During total hip arthroplasty,it is necessary to choose between cemented and cementless implants. The lifespan of cementlessimplants depends on the strength of the bond formed between the bone and the implant. Thereare many factors that can affect the quality of that connection, and one of them is the topographyof the implant surface, which was the main topic of this dissertation. In this dissertation, thefinite element method is applied to analyze the influence of different topographies on thedistribution of the implant's shear stress. The goal is to use topographies where the shear stressis as low as possible, as high shear stress negatively affects the surrounding tissue. Applicationof this method allows us to save time and simplify preliminary testing of different topographies.This helps to select the best topography on the implant surface, which is then analyzed in thelaboratory. After the numerical simulations, the focus of the dissertation was on theexperimental work, which consisted of two parts - creation of a modified implant surface usingthe electron beam method and in vitro evaluation of cell viability on the modified surface. Atthe end of the dissertation, the application of artificial intelligence algorithms is shown, in orderto evaluate different topographies, before their numerical and experimental analysis.

Description (srp)

Prosečan životni vek je uvećan poslednjih godina, i nastaviće da se uvećava. Sastarenjem dolazi do pojave degenerativnih oboljenja, kao što je artritis, koji možeizazvati hronični bol u kuku i otežati kretanje. U odmaklim fazama oboljenja, jedininačin da se poboljša kvalitet života je da se ugradi veštački kuk. Totalnaartroplastika kuka je veoma uspešna operacija, koja može da ublaži bol i vratipokretljivost. Prilikom totalne artroplastike kuka, neophodno je izabrati izmeđucementnih i bescementnih implanta. Životni vek bescementnih implanta zavisi odjačine veze koja je formirana između kosti i implanta. Postoji mnogo faktora koji moguuticati na kvalitet te veze, a jedan od njih je topografija površine implanta, što je ibila glavna tema ove disertacije. U ovoj tezi, primenjena je metoda konačnih elemenata,u cilju analize uticaja različitih topografija na distribuciju smičućeg naponaimplanta. Veliki napon smicanja negativno utiče na okolno tkivo, tako da je ciljkoristiti topografije, kod kojih je napon smicanja što manji. Primena ove metode namomogućava uštedu vremena i jednostavnije preliminarno testiranje različitihtopografija. Ovo pomaže izboru najbolje topografije na površini implanta, koja senakon toga analizira u laboratoriji. Nakon numeričkih simulacija, fokus disertacijeje bio na eksperimentalnom radu, koji se sastojao iz dva dela – kreiranje modifikovanepovršine implanta primenom metode elektronskog snopa i in vitro evaluacijavijabilnosti ćelija na modifikovanoj površini. Na kraju disertacije, prikazana je iprimena algoritama veštačke inteligencije, u cilju procene različitih topografija,pre njihove numeričke i eksperimentalne analize.

Description (srp)

-

Object languages

Serbian

Date

2023

Rights

Creative Commons License
This work is licensed under a
CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Identifiers