ДОЦІЛЬНІСТЬ ВИВЧЕННЯ БІОМЕХАНІКИ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ПРОТЕЗУВАННЯ ТА ОРТЕЗУВАННЯ КІНЦІВОК ТА ХРЕБТА
Анотація
Розглядається актуальність та практична доцільність вивчення біомеханіки матеріалів, що використовуються для виготовлення протезів і ортезів кінцівок та хребта. Зазначено, що успішність протезування та ортезування значною мірою залежить від відповідності механічних характеристик матеріалів анатомо-функціональним особливостям пацієнта. На основі аналізу сучасної наукової літератури та клінічного досвіду досліджено ключові фізико-механічні nвластивості матеріалів, таких як титан, вуглецеве волокно, поліетилен високої щільності та термопластики, зокрема в контексті їхньої біосумісності, еластичності, міцності та здатності адаптуватись до навантажень. Підкреслюється роль міждисциплінарної взаємодії між лікарями, фізичними терапевтами, протезистами-ортезистами та техніками-протезистами для досягнення оптимальних функціональних результатів у пацієнтів з порушенням опорно-рухового апарату. Зроблено акцент на важливості індивідуального підбору матеріалів з урахуванням клінічних потреб, особливостей руху, типу втручання та можливостей пацієнта. Отримані результати вказують на необхідність подальшого розвитку досліджень у сфері біомеханіки в протезуванні-ортезуванні, впровадження новітніх технологій 3D-друку, композитних матеріалів та сенсоризованих ортопедичних систем, що дозволить підвищити якість життя пацієнтів, скоротити тривалість реабілітації та зменшити ризики ускладнень при тривалому використанні протезів і ортезів.
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
Abd-Elaziem W., Ibrahim S. M., Shokry H., Mohamed M. Titanium-Based Alloys and Composites for Orthopedic Implants Applications: A Comprehensive Review // Materials & Design. 2024. Vol. 241. Article ID 112850. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2024.112850
Siddiqui M. I. H., Pulikkalparambil H., Siengchin S. The Impact of Laminations on the Mechanical Strength of Carbon- Fiber Composites for Prosthetic Foot Fabrication // Crystals. 2022. Vol. 12(10). P. 1429. DOI: https://doi.org/10.3390/cryst12101429
Ceddia M., Trentadue B. A Review of Carbon Fiber-Reinforced PolymerComposite Used to Solve Stress Shielding in Total Hip Replacement // AIMS Materials Science. 2024. Vol. 11(2). P. 1–20. DOI: https://doi.org/10.3934/matersci.2024001
Wang S., Chen Z., Yang Y. et al. The Rational Design, Biofunctionalization and Biological Properties of Orthopedic Porous Titanium Implants // A Review. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2025. Vol. 13. Article ID 1548675. DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2025.1548675
Hamzah M., Shah A., Sulaiman S. et al. Design of a Novel Carbon-Fiber Ankle-Foot Prosthetic Using Finite Element Modeling. ResearchGate. 2024. URL: https://www.researchgate.net/publication/329334580
Elgamsy R., Hassan M. Optimization Design of a Carbon Fibre Prosthetic Foot for Amputee. ResearchGate. 2023. URL: https://www.researchgate.net/publication/346094635
Siony N., Dhillon A., Razaq M. Computational Design of Corrosion- Resistant and Wear-Resistant Titanium Alloys for Orthopedic Implants. arXiv preprint. 2022. arXiv:2210.00845. URL:https://arxiv.org/abs/2210.00845
Bolívar E., Garrido J., Masías M. Robust Optimal Design of Energy EfficientSeries Elastic Actuators: Application to a Powered Prosthetic Ankle. arXiv preprint. 2018. arXiv:1812.04771. URL: https://arxiv.org/abs/1812.04771
Soares D. R., Silva A. L., Santos R. Modification of Titanium Orthopedic Implants with Bioactive Glass: A Systematic Review of In Vivo and In Vitro Studies // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2023. Vol. 11. Article ID 1269223. DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1269223
Abar A., Wang S., Zuo J. et al. TheRational Design, Biofunctionalization and Biological Properties of Orthopedic Porous Titanium Implants // A Review. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2025. Vol. 13. Article ID 1548675. DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2025.1548675
Abd-Elaziem W., Ibrahim S. M., Shokry H. Titanium-Based Alloys and Composites for Orthopedic Implants Applications // A Comprehensive Review. ResearchGate. 2024. URL: https://www.researchgate.net/publication/378943264
Nalezinkova D., Bargavi P. Hemocompatibility Analysis of Bioactive Glass Coatings on Titanium Implants // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2023. Vol. 11. Article ID 1269223. DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1269223
Bargavi P., Rajendran N. Hemocompatibility of Bioactive Glass Coatings Doped with Alumina and Zirconia // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2023.Vol. 11. Article ID 1269223. DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1269223
Pulikkalparambil H., Siddiqui M. I. H., Siengchin S. Improvement of Mechanical Properties of Carbon-Fiber Composites for Prosthetic Applications // Crystals. 2022. Vol. 12(10). P. 1429. DOI: https://doi.org/10.3390/cryst12101429
Chen Z., Li X., Liu Q. Wettability and Surface Energy of Titanium Implants Modified with Bioactive Glass // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2023. Vol. 11. Article ID 1269223. DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1269223
Stevens P. M. The Importance of Biomechanics in Prosthetic Design // Prosthetics and Orthotics International. 2020. Vol. 44(6). P. 413–418. DOI: https://doi.org/10.1177/0309364620969994
Advances in Prosthetics and Orthotics. BMC Musculoskeletal Disorders. 2023. URL: https://bmcmusculoskeletdisord.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12891-024-07246-y
A Review of Technology, Materials, and R&D Challenges of Upper Limb Prosthetics. PMC. 2021. Article ID PMC7787923. URL: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7787923/
Review of Prosthetics & Orthotics Needs for the 21st Century. PMC. 2023. Article ID PMC10443484. URL: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10443484/
Design, Analysis, and Development of Prosthetic and Orthotic Devices. ScienceDirect. 2024. URL: https://www. sciencedirect.com/science/article/pii/S2588840424000854
Advances in Biomechanics: Shaping the Future of Prosthetics and Improving Quality of Life. EDI Weekly. 2023. URL: https://www.ediweekly.com/advances-inbiomechanics-shaping-the-future-of-prosthetics-and-improving-quality-of-life/
Advances in Prosthetics and Orthotics. ResearchGate. 2023. URL: https://www. researchgate.net/publication/378173745
Practitioner Exam References and Reading List. American Board for Certification in Orthotics, Prosthetics & Pedorthics. 2025. URL: https://www.abcop.org/publication/practitioner-exam-references-andreading-list
A Systematic Review in Prosthetics and Orthotics Education Research // Prosthetics and Orthotics International. 2020. Vol. 44(1). P. 13–24. DOI: https://doi.org/10.1177/0309364620912642
Negrini S., Aulisa A.G., Cerny P. The classifcation of scoliosis braces developed by SOSORT with SRS, ISPO, and POSNA and approved by ESPRM // European Spine Journal. 2022 V.31. P. 980–989. https:// doi.org/10.1007/s00586-022-07131-z
Prosthetics and Orthotics Market Size. Grand View Research. 2024. URL: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/prosthetics-orthoticsmarket
DOI: https://doi.org/10.34142/nc.2025.3.69
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.